_浙大中間件技術(J2EE)講稿

1、課程內容n概述nJ2EE架構基礎nServlet、JSP、EJB開發(fā)nJ2EE應用部署nJ2EE應用開發(fā)架構n實例軟件開發(fā)技術的發(fā)展n基于主機的系統(tǒng)n兩層的Client/Server系統(tǒng)n三層(n層)體系架構q表示層q業(yè)務邏輯層q數(shù)據層n基于Web的三層(n層)體系架構中間件技術中間件技術中間件技術企業(yè)級應用的要求n分布式n可移植n面向Web體系n滿足企業(yè)計算要求q一致性q事務性q安全性n好的特性q可伸縮q可擴展q易維護n遺留系統(tǒng)集成以上要求需要一個良好的基礎架構來支持企業(yè)級應用環(huán)境什么是J2EE?Java 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE)nOpen

2、and standard based platform for developing, deploying and managing n-tier, Web-enabled, server-centric, and component-based enterprise applicationsn運用Java技術開發(fā)企業(yè)應用的標準n包括了q多層應用開發(fā)模型q開發(fā)平臺 - APIs 和服務q測試軟件包 q參考實現(xiàn)n將所有Sun的企業(yè)技術集合在一個體系結構下的平臺q特定版本下的EJB, Servlet, JSPqJava Web Server qJNDI, JDBC, JTA, JMS, JavaM

3、ail, CORBAJava 2 PlatformJ2EE可以提供什么n分布式、可移植構件的框架n簡化服務器端中間層構件的設計n為構件和應用服務器提供標準APIJ2EE可以為開發(fā)者和用戶帶來n更短的開發(fā)時間q可重用組件qJSPqEJBn自由的選擇q基于開放的標準n簡化的連接qXML，JDBC，RMI-IIOP，Web ServiceJ2EE 技術架構J2EE 應用體系結構J2EE是端到端的解決方案N層J2EE體系架構J2EE主要技術概覽n展示層 ServLet/JSPn中間層 EJBn中間層可用的企業(yè)服務q事務服務 JTAq目錄服務 JNDIq消息服務 JMSq異步組件Message-Driv

4、en EJBn數(shù)據層 - JDBCn遠程調用 RMI/IIOPn使用現(xiàn)有資源 - JCAJ2EE 1.4 Contents.Net與J2EE 的比較Web 架構: J2EE vs .NETCLR.NET AssemblyADO.NET(可使用 COM+ 服務; 比如事務)Web 表單Server 控件Code-BehindASP.NETIISJavaBeansEJBsJSPServlets可運行于大多數(shù)主要應用及Web服務器支持大多數(shù)數(shù)據庫 (通過 JDBC 驅動程序)J2SE/EEJDBC (事務使用 JTA).NETSQL ServerOracleDB/2, etc.SQL ServerO

5、racleDB/2, etc.狀態(tài): ASP.NET Session,.NET 數(shù)據緩存狀態(tài): 封裝于 EJB 中, 也可在 Web Sessions 中J2EE/.NET主要技術比較nJDBC nJTAnJNDInJMSnJavaMailnRMI/IIOPnJAFnADO.NET n.NET TransactionnActive Directoryn.NET MessagingnSmtpMailnWeb Service/Remotingn.NET JIT技術的成熟性MicrosoftJ2EE199619971998199920002001MSXMLJAXPASPJSPMTS/COM+EJBO

6、DBCJDBCMar 1992ADSIJNDIQCMDBLCEMMCWinDNAJ2EEMSMQJMSVS.Net.NetJ2EE的移植性與互操作性n理論上J2EE應用可以采用多個廠商的產品q只要符合J2EE的標準n實際情況qJ2EE標準不完整，如 Web ServiceqJ2EE的技術需改進，如 EJBq各廠商發(fā)展各自的技術q不同產品很難協(xié)同和移植nJ2EE可選擇同一廠商支持的不同操作系統(tǒng).Net的移植性與互操作性n理論上.Net應用可移植到任何平臺qCLS提交給標準化組織q只要支持CLRn實際情況q只有Windows/Free BSDn.Net支持Web Serviceq可以使用任何平臺運

7、行的Web Serviceq任何平臺可使用.Net Web Service技術比較結論n.Net和J2EE應用有著相似的架構n.Net和J2EE有相應的主要技術q.Net所有技術來自MicrosoftqJ2EE的技術有多個廠商的實現(xiàn)n.Net和J2EE可以滿足大多數(shù)應用的需求n主要的差別不在技術的可行性上q開發(fā)效率q性能q成本q穩(wěn)定性開發(fā)工具nJBuilderq商用q功能完備nEclipseqOpen Sourceq插件豐富qmyEclipsen版本管理qCVSJ2EE 應用開發(fā)n編寫和編譯組件代碼qServlet, JSP, EJBn編寫組件的部署描述符n把組件裝配成可部署的軟件包n將軟件包

8、部署到J2EE應用服務器上 部署描述符n提供容器如何管理和控制J2EE組件行為的操作指令q事務性q安全性q持久性n通過配置實現(xiàn)組件行為的定制 (不需要通過代碼進行定制)qXML文件n使代碼具有可移植性應用服務器介紹n應用服務器是非常重要的企業(yè)軟件，為現(xiàn)代業(yè)務系統(tǒng)提供了應用基礎結構。n應用服務器源自支持與其它系統(tǒng)共享數(shù)據和資源的應用，以及為Web 頁面和其它用戶界面生成動態(tài)信息的需求。n它在 Web 服務器與底層應用和數(shù)據庫之間形成了新的功能和服務層應用服務器實現(xiàn)的功能n負載均衡n故障容錯nWeb 服務n網絡透明n遺留集成n事務管理n安全性n消息n多線程n持久性n數(shù)據庫連接n資源合并n開發(fā)、測試

9、和封裝功能n J2EE Containers & Components容器與組件容器處理容器處理組件處理組件處理 一致性一致性 安全性安全性 可獲得性可獲得性 可伸縮性可伸縮性 事務性事務性 分布性分布性 生命周期管生命周期管理理 （持久性）（持久性）表示表示JSP, Servlet, Applet業(yè)務邏輯業(yè)務邏輯EJB數(shù)據訪問邏輯數(shù)據訪問邏輯EJB應用系統(tǒng)訪問應用系統(tǒng)訪問Web service應用服務器產品nBEA WebLogicnIBM WebSpherenSun Java System Application ServernOracle 9i/ASnJBossnTomcat（不

10、支持EJB）nResinWeb服務器模型/CGI/ServletnWeb服務器模型nCGI/ServletnServer side moduleqisapiqmod_perlnServer side scriptqphpqaspqjspServletnServlet是Java技術對CGI編程的回答。Servlet程序在服務器端運行，動態(tài)地生成Web頁面。與傳統(tǒng)的CGI和許多其他類似CGI的技術相比，Java Servlet具有更高的效率，更容易使用，功能更強大，具有更好的可移植性，更節(jié)省投資。 q高效 q方便 q可移植性好 q節(jié)省投資Servlet開發(fā)n如果某個類要成為Servlet，則它應該

11、從HttpServlet 繼承， 根據數(shù)據是通過GET還是POST發(fā)送，重載doGet、doPost方法之一或全部。 doGet和doPost方法都有兩個參數(shù)，分別為HttpServletRequest 類型和HttpServletResponse 類型。 nHttpServletRequest提供訪問有關請求的信息的方法，例如表單數(shù)據、HTTP請求頭等等。 nHttpServletResponse除了提供用于指定HTTP應答狀態(tài)（200，404等）、應答頭（Content-Type，Set-Cookie等）的方法之外，最重要的是它提供了一個用于向客戶端發(fā)送數(shù)據的PrintWriter 。 n

12、對于簡單的Servlet來說，它的大部分工作是通過println語句生成向客戶端發(fā)送的頁面。 n必須導入java.io包（要用到PrintWriter等類）、javax.servlet包（要用到HttpServlet等類）以及javax.servlet.http包（要用到HttpServletRequest類和HttpServletResponse類）。 ndoGet和doPost這兩個方法是由service方法調用的，有時你可能需要直接重載service方法，比如Servlet要處理GET和POST兩種請求時JSP TechnologynJavaServer Pages（JSP）是一種實現(xiàn)普

13、通靜態(tài)HTML和動態(tài)HTML混合編碼的技術。nJSP并沒有增加任何本質上不能用Servlet實現(xiàn)的功能。但是，在JSP中編寫靜態(tài)HTML更加方便，不必再用 println語句來輸出每一行HTML代碼。更重要的是，借助內容和外觀的分離，頁面制作中不同性質的任務可以方便地分開：比如，由頁面設計專家進行HTML設計，同時留出供Servlet程序員插入動態(tài)內容的空間。 nJSP一般在Web服務器端被編譯成Servlet后執(zhí)行n通過定制的Tag實現(xiàn)擴展JSP Constructs 1nJSP文件有固定的文件名后綴.jspn注釋 nDeclaration nExpression q向Response流中輸

14、出數(shù)據q類似于在瀏覽器中執(zhí)行printq在表達式語句后面不能有分號nScriplets 包含java代碼 qJSP Constructs 2The value is: Value is emptyn所有JSP頁面中都隱含存在幾個固有的對象q“request” Browsers Request ObjectnUse to get HTTP headers, length etc.q“response” - HttpResponse ObjectJSP Constructs 3q“session” internal HttpSession Objectq“pageContext” q“applic

15、ation”q“out”, same as q“config” servlet configurationq“page”q“exception”nJSP Directivesq是針對JSP的指示JSP Constructs 4q不會產生任何輸出q“page” directive nn通常用來引入java類的路徑q“include” directivenn用來包含一些靜態(tài)文件q“taglib” 列出標簽庫描述文件的位置n在使用特定標簽庫的時候需要在Web應用中使用Java Beansn一般用來實現(xiàn)數(shù)據傳遞和業(yè)務組件n與Java Beans在Swing和AWT中的用法相似n必須沒有構造函數(shù)或者構造

16、函數(shù)沒有參數(shù)n每個Bean屬性都必須有setter和getter方法nJSP標簽也使用Java BeanJSP ActionsnJSP actions是一些會影響輸出流的特殊標簽，通常用在Java Bean上q常用的JSP actionn , , n以下代碼用來在輸出流中顯示student bean的lastName屬性JDBCn提供訪問關系型數(shù)據庫的標準Java APIq使用SQLn對于Java編程API的實現(xiàn)由各廠商實現(xiàn)，針對不同數(shù)據庫編寫不同的驅動程序。JDBC 的目標nSQL-Leveln100% 純Javan簡單n高效n利用現(xiàn)有的數(shù)據庫技術n提供多種方法簡化不同功能需求的代碼JDBC

17、 體系架構ApplicationJDBCDrivernJava 代碼調用JDBC庫nJDBC裝載驅動n驅動與特定數(shù)據庫連接n可以使用多個驅動，也可以使用多個數(shù)據庫n可以在不修改程序代碼的情況下更換要使用的數(shù)據庫JDBC DriversnType I: “Bridge”nType II: “Native”nType III: “Middleware”nType IV: “Pure”JDBC APInJDBC 的實現(xiàn)類在java.sql包中，需要在程序中通過import語句引入DriverManagernDriverManager 試用各種驅動n使用第一個可以正確使用的驅動n一個驅動類裝載時，自動

18、在DriverManager中注冊Class.forName(“org.gjt.mm.mysql.Driver”);Connection c = DriverManager.getConnection(.);JDBC對象類nDriverManagerq裝載、選擇驅動nDriverq連接實際數(shù)據庫nConnectionq連接數(shù)據庫的對象nStatementq執(zhí)行獨立的SQL語句nResultSetqStatement返回的結果集JDBC 類的使用DriverManagerDriverConnectionStatementResultSetJDBC URLnjdbc:subprotocol:sou

19、rcen不同的驅動有不同的URL寫法njdbc:odbc:DataSourceq例如jdbc:odbc:Northwindnjdbc:mysql:/host:port/databaseq例如jdbc:mysql:/localhost/accountingDriverManagernConnection getConnectionn(String url, String user, String password)n與給定的JDBC URL連接，并使用user和password參數(shù)n可能產生java.sql.SQLExceptionn返回一個 Connection對象ConnectionnCon

20、nection對象表示和一個特定數(shù)據的連接會話nSQL語句在Connection環(huán)境里執(zhí)行并得到返回結果n可以創(chuàng)建到一個數(shù)據庫的多個Connection連接n在Connection中有一些方法能夠得到數(shù)據庫的metadata信息，如數(shù)據庫中表結構和字段屬性n在Connection還有保證數(shù)據庫事務的方法獲得一個 ConnectionnString url = “jdbc:mysql:/localhost/test;ntry nClass.forName ( org.gjt.mm.mysql.Driver );nConnection con = DriverManager.getConnecti

21、on(url,”root”,”root”);nncatch (ClassNotFoundException e) n e.printStackTrace(); ncatch (SQLException e)n e.printStackTrace(); StatementnStatement對象用來執(zhí)行SQL命令并獲取相應的結果nStatement對象的主要方法qResultSet executeQuery(String) nExecute a SQL statement that returns a single ResultSet. qint executeUpdate(String) nE

22、xecute a SQL INSERT, UPDATE or DELETE statement. Returns the number of rows changed.qboolean execute(String) nExecute a SQL statement that may return multiple results. ResultSetnResultSet用來訪問Statement對象執(zhí)行后得到的數(shù)據結果集n每個Statement每次只能打開一個ResultSetn數(shù)據庫表中的記錄按順序獲取nResultSet對象維護一個指向當前記錄的游標nNext方法把游標指向下一個記錄 q

23、新的JDBC中允許游標指向上一個記錄，有部分支持高版本JDBC規(guī)范的驅動程序可以支持這個功能JDBC類圖nEnterprise JavaBeans(EJB) 是： Java服務器端服務框架的規(guī)范，軟件廠商根據它來實現(xiàn)EJB服務器。應用程序開發(fā)者可以專注于支持應用所需的商業(yè)邏輯，而不用擔心周圍框架的實現(xiàn)問題。 nEJB容器是： 一個管理一個或多個EJB類/實例的抽象。它通過規(guī)范中定義的接口使EJB類訪問所需的服務。容器廠商也可以在容器或服務器中提供額外服務的接口。 nEJB服務器是： 管理EJB容器的高端進程或應用程序，并提供對系統(tǒng)服務的訪問。EJB服務器也可以提供廠商自己的特性，如優(yōu)化的數(shù)據庫

24、訪問接口，對其他服務（如CORBA服務）的訪問。一個EJB服務器必須提供對可訪問JNDI的名字服務和事務服務支持。 什么是EJBEJB架構nEnterprise JavaBeans有三種類型:qEntity Beansn代表數(shù)據n在服務器重啟后仍然存在n可以通過EJB container (“CMP”) 或者程序 (“BMP”) 持續(xù)化到數(shù)據庫 qSession Beansn執(zhí)行動作n等價于一般的 Java object, 只不過是在遠程n可以是 stateless (是原子操作), 或 stateful (在一個 context中執(zhí)行一系列的操作)qMessage Driven BeanEJ

25、BEJB介紹介紹Enterprise JavaBeansEJBEJB介紹介紹EJB服務器和容器EJBEJB介紹介紹EJB容器的責任業(yè)務數(shù)據模型業(yè)務數(shù)據模型n對業(yè)務概念的反映，也稱為領域類（domain class)n在持久存儲中業(yè)務實體的對象視圖n提供訪問和操作數(shù)據的對象封裝n支持多用戶共享的數(shù)據n可以從數(shù)據庫中存儲的屬性重新實例化qEJB 服務器崩潰后仍可重構q與數(shù)據庫中的數(shù)據有一樣長的生命EJBEJB介紹介紹實體bean（Entity Bean)nBean-Managed Persistence（自管理的持久性）q優(yōu)點：n開發(fā)者有完全的控制n無需復雜的提供商支持q缺點：n編碼復雜 在改變時

26、需要重新編碼和部署n影響可移植性nContainer-Managed Persistence（容器管理的持久性）q優(yōu)點：n提供商解決，可能會有更好的緩沖和性能n在部署描述符中進行改變即可 可移植性好q缺點：n對容器提供商的工具依賴性強n可能不易反映復雜的數(shù)據關系EJBEJB介紹介紹實體bean的持久性n會話bean經常用于涉及多個實體bean的業(yè)務處理和控制邏輯SessionEntityEntityEntityEJBEJB介紹介紹會話bean(Session Bean)(1)n相對生命較短（一般與客戶同步）n在EJB服務器崩潰時被刪除n不表示數(shù)據庫中的數(shù)據，但可以訪問數(shù)據n作為一個客戶的代表執(zhí)

27、行功能n可以加入事務EJBEJB介紹介紹會話bean(Session Bean)(2)n使用會話bean 對針對于某一客戶的處理或控制對象建模n對工作流、任務和管理活動等建模（如訂房、購物車等）n協(xié)調多個實體bean，控制實體bean之間的交互n將業(yè)務應用邏輯從客戶端轉移到服務器端EJBEJB介紹介紹何時使用會話Bean會話beann表示一個業(yè)務過程n每一客戶一個實例nShort-lived：與客戶生命同步n暫態(tài)的n服務器崩潰后丟失n可以是事務性的實體bean n表示業(yè)務數(shù)據n在多個客戶間共享實例nLong-lived：與數(shù)據庫中數(shù)據同步n持久的n服務器崩潰后可重構n總是事務性的EJBEJB介

28、紹介紹會話Bean？實體Bean？n無狀態(tài)（Stateless）bean q表達一個無狀態(tài)的服務（如列表，mail）q不存儲用戶相關信息，進行對請求的響應q暫態(tài)的q可用來構造響應頻繁而簡單的訪問的bean池n有狀態(tài)（Stateful）bean q維護客戶狀態(tài)EJBEJB介紹介紹兩種類型的會話beanJNDInJava Naming and Directory InterfacenJ2EE應用利用JNDI來定位資源和對象，使軟件更容易移植q應用程序通過JNDI用符號名稱查找關聯(lián)資源的對象q符號名稱和對象之間的關聯(lián)由系統(tǒng)管理人員在應用程序部署時配置nJNDI的使用qInitialContext i

29、c = new InitialContext()qic.lookup(“resource name”)J2EE Web目錄結構n頂層目錄通常是上下文路徑q如：應用目錄/tomcat/webapps/servletdemoq通常情況下URL應為q包含JSP、其他靜態(tài)內容和WEB-INF目錄n/WEB-INF目錄q這是一個受保護的目錄，不能瀏覽這個目錄下的文件q/classes 未打包的java類，會自動加到CLASS_PATH中q/lib web應用中的jar文件Web應用部署結構Project FolderWEB-INFclassespackage1package2libJSP filesHT

30、ML filespicturesweb.xmlDeployment descriptor部署結構說明n*.html, *.jsp等qHtml、jsp和其他需要被客戶端訪問的文件nWEB-INF/web.xmlqWeb應用部署描述符nWEB-INF/classesq編譯后的java類文件(包括servlet和非servlet)nWEB-INF/libqWeb應用需要的JAR文件，包括JDBC驅動程序等第三方模塊Web 部署描述符n/WEB-INF/web.xmlqJ2EE標準的一部分n定義一個web應用中的servletq給servlet和URL之間作映射q一個servlet可以映射到多個URL

31、上n定義web應用中可以使用的資源n定義安全n定義其他內容q設定Welcome file列表q設定會話超時q錯誤頁面映射Web應用打包(WAR)nJ2EE規(guī)范定義了如何把一個web應用歸檔成一個web application archive (WAR)nWAR文件 q后綴為.war的Java歸檔文件q用zip格式打包q符合J2EE規(guī)范的應用服務器都可以正確識別nWAR文件直接部署在Tomcat等應用服務器上J2EE應用結構EJBsWeb componentEJB DDEJB classRemote classHome classWeb DDJSP filesServlet ClassPictu

32、res (GIF/JPG)HTML filesJ2EE ApplicationJ2EE DD.war file.ear file.jar fileJ2EE標準部署描述符nEnterprise Archive (ear) fileqApplication.xml在META-INF目錄下nJava Archive (jar) fileqejb-jar.xml在META-INF目錄下nWeb Archive (war) fileqweb.xml在WEB-INF目錄下J2EE設計模式(JSP為中心)n優(yōu)點q非常容易結合業(yè)務邏輯(JSP:UseBean)、服務器處理過程和HTML()，在JSP頁面中同時

33、實現(xiàn)顯示、業(yè)務邏輯和流程控制，從而快速完成應用開發(fā)n缺點q應用的實現(xiàn)一般是基于過程的，一組JSP頁面完成一個業(yè)務流程，如果要進行改動，必須在多個地方進行修改。這樣非常不利于應用擴展和更新。q由于應用不是建立在模塊上，業(yè)務邏輯和表示邏輯混合在JSP頁面中，沒有進行抽象和分離。不利于應用系統(tǒng)業(yè)務的重用和改動。J2EE設計模式(MVC框架)n表示與邏輯分開nView 表示：顯示輸入輸出數(shù)據 (可以是 HTML，jsp，也可以是一個 windows 應用)nModel 業(yè)務邏輯和數(shù)據：基于輸入和定義的業(yè)務流程執(zhí)行計算 或其它操作(javabean or ejb)nController 協(xié)調view 和

34、 model，在它們之間交換數(shù)據(action or servlet)databasesViewControllerModelJ2EE設計模式nMVC 的隱含式 J2EE 實現(xiàn)nView 由 JSP 和 HTML 頁面組成nServlet 可以同時是 controller 和 modelq直接存取數(shù)據databasesJSPsHTMLservletsMVC 實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法1J2EE設計模式n將業(yè)務邏輯處理放在 Servlet 之外nHttpServlet 的子類應該僅做 servlet 份內的工作q管理 request、response 及 HttpSession 對象n將業(yè)務邏輯寫在傳統(tǒng)的

35、Java類q僅傳送普通的 Java 類，不是 servlet 相關的類（例如 request, response 或 session）q比 servlet 容易開發(fā)、測試和重用MVC 實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法2databaseJSPsservletsobjectsn典型的 J2EE 方案nView 由JSP 和靜態(tài) HTML 組成nController 是 servlet nModel 是 EJBn很象使用傳統(tǒng)的 Java 對象 只是運行在遠程J2EE設計模式MVC 實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法3databasesJSPsservletsEJBsn典型的Struts 方案nView 由JSP 和靜態(tài) HTML 組

36、成nController 是 Struts nModel 是 EJB或javabeanJ2EE設計模式MVC 實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法4databasesJSPsstrutsEJBsJavaBean應用實例nSun Blueprint PetStorenmyPetStore - EJB versionnJPetStore struts + iBatisn大多數(shù)J2EE應用共享許多任務:q日志, 數(shù)據庫存取, 數(shù)據校驗, 屬性管理, 異常操作, 生成HTMLn不要在每一個項目中重寫這些n不要在同一個項目用不同的方法做這些!n一個 “framework” 設定通用的方式去做這些工作 通過重用代碼 (和技能

37、!)q可能是內部框架 (通過以前的項目)q可能是外部框架(e.g. JADE)技巧技巧使用框架n可以被緩存并可以被所有用戶共享qInitialContext objectnJNDIqEJB Home interfacesn所有用戶都一樣n可以被單獨的用戶緩存qDatabase resultsetsn例如，當你一次只顯示部分數(shù)據時，緩存查詢結果n可以在 servlet 中緩存, 可以在 session bean 中緩存技巧技巧盡可能緩存對象ninit()做盡可能多的工作q只在初始化是執(zhí)行一次n盡可能少地使用 Synchronizeq確保不要 synchronize 整個類n不要用任何實例變量q將被所有在線的用戶使用n不要使用SingleThreadModelq雖然是 thread-safe, 但性能太差n對于非 Java 群體: 不要在 cookies 中存對象q使用 HttpSession 代替技巧技巧Servlet 技巧n保持盡量少的Java代碼qJSP中的Java代碼很難維護和測試q絕對不要將業(yè)務邏輯放在JSP中q編寫 helper classes 從數(shù)據生成HTMLq理想情況下只使用