J2EE的13種核心技術

為了聯系實際，GOULD基於WEBLOGIC應用服務器（來自BEA SYSTEMS公司的一種廣為應用的產品）環境來介紹J2EE的這些技術。JAVA最初是在浏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服務器端的開發。現在，隨著對JAVA2平台企業版（J2EE）第三方支持的增多，Java被廣泛接納為開發企業級服務器端解決方案的首選平台之一。

J2EE平台由一整套服務（SERVICES）、應用程序接口（APIS）和協議構成，它對開發基於WEB的多層應用提供了功能支持。在本文中我將解釋支撐J2EE的13種核心技術：JDBC, JNDI, EJBS, RMI, JSP, JAVA SERVLETS, XML, JMS, JAVA IDL, JTS, JTA, Java MAIL 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交互的。此外，為了讓您更好地感受J2EE的真實應用，我將在WEBLOGIC應用服務器（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WEBLOGIC應用服務器和J2EE的新手，還是那些想了解J2EE能帶來什麼好處的項目管理者和系統分析員，相信本文一定很有參考價值。

一、宏觀印象: 分布式結構和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，服務器提供的唯一服務就是數據庫服務。在這種解決方案中，客戶端程序負責數據訪問、實現業務邏輯、用合適的樣式顯示結果、彈出預設的用戶界面、接受用戶輸入等。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（通常是某種數據庫協議）。它使得重用業務邏輯和界面邏輯非常困難。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定義了一套標准來簡化N層企業級應用的開發。它定義了一套標准化的組件，並為這些組件提供了完整的服務。J2EE還自動為應用程序處理了很多實現細節，如安全、多線程等。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，客戶端機器上運行的浏覽器負責實現用戶界面。

動態生成顯示: 盡管浏覽器可以完成某些動態內容顯示，但為了兼容不同的浏覽器，這些動態生成工作應該放在WEB服務器端進行，使用JSP、SERVLETS，或者XML（可擴展標記語言）和XSL（可擴展樣式表語言）。

業務邏輯：業務邏輯適合用SESSION EJB（後面將介紹）來實現。

數據訪問：數據訪問適合用ENTITY EJB（後面將介紹）和JDBC來實現。

後台系統集成: 後台系統的集成可能需要用到許多不同的技術，至於何種最佳需要根據後台系統的特征而定。

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服務器負責提供頁面，應用服務器處理應用邏輯，而數據庫服務器提供數據庫服務。

由於J2EE建立在JAVA2平台標准版（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訪問數據庫、同原有企業資源進行交互的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組件）、JAVA SERVLETS、Java服務器頁面（JSPS）和XML技術的支持。

二、分布式結構與WEBLOGIC應用服務器 　　

J2EE提供了一個框架--一套標准API--用於開發分布式結構的應用，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架構中的的特定組件，例如apache的TOMCAT提供了對JSP和SERVLETS的支持，BEA系統公司則通過其WEBLOGIC應用服務器產品為整個 J2EE規范提供了一個較為完整的實現。

WEBLOGIC服務器已使建立和部署伸縮性較好的分布式應用的過程大為簡化。WEBLOGIC和J2EE代你處理了大量常規的編程任務，包括提供事務服務、安全領域、可靠的消息、名字和目錄服務、數據庫訪問和連接池、線程池、負載平衡和容錯處理等。通過以一種標准、易用的方式提供這些公共服務，象WEBLOGIC服務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，使其為大量的用戶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，並且了解WEBLOGIC服務器是如何在一個分布式應用中對它們進行支持的。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。

三、Java DATABASE CONNECTIVITY (JDBC)

JDBC API以一種統一的方式來對各種各樣的數據庫進行存取。和ODBC一樣，JDBC為開發人員隱藏了不同數據庫的不同特性。另外，由於JDBC建立在Java的基礎上,因此還提供了數據庫存取的平台獨立性。

JDBC定義了4種不同的驅動程序，現分述如下：

類型 1: JDBC-ODBC BRIDGE

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數據源。不足的是，他需要在客戶端安裝ODBC驅動程序，換句話說，必須安裝MICROSOFT Windows的某個版本。使用這一類型你需要犧牲JDBC的平台獨立性。另外，ODBC驅動程序還需要具有客戶端的控制權限。

類型 2: JDBC-NATIVE DRIVER BRIDGE 　　

JDBC本地驅動程序橋提供了一種JDBC接口，它建立在本地數據庫驅動程序的頂層，而不需要使用ODBC。

JDBC驅動程序將對數據庫的API從標准的JDBC調用轉換為本地調用。使用此類型需要犧牲JDBC的平台獨立性，還要求在客戶端安裝一些本地代碼。

類型 3: JDBC-NETWORK BRIDGE 　　

JDBC網絡橋驅動程序不再需要客戶端數據庫驅動程序。它使用網絡上的中間服務器來存取數據庫。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、連接緩沖池和數據緩存等。由於第3種類型往往只需要相對更少的下載時間，具有平台獨立性，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。

類型 4: PURE Java DRIVER 　　

第4種類型通過使用一個純Java數據庫驅動程序來執行數據庫的直接訪問。此類型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，讓它包含存取代碼並提供一個對客戶端具有數據庫獨立性的服務。 　

WEBLOGIC服務器為一些通常的數據庫提供了JDBC驅動程序，包括Oracle, Sybase, MICROSOFT SQL Server以及INFORMIX。它也帶有一種JDBC驅動程序用於CLOUDSCAPE，這是一種純Java的DBMS，WEBLOGIC服務器中帶有該數據庫的評估版本。

以下讓我們看一個實例。

JDBC實例在這個例子中我們假定你已經在CLOUDSCAPE中建立了一個PHONEBOOK數據庫，並且包含一個表，名為CONTACT_TABLE ，它帶有2個字段：NAME 和 PHONE。開始的時候先裝載CLOUDSCAPE JDBC DRIVER，並請求DRIVER MANAGER得到一個對PHONEBOOK CLOUDSCAPE數據庫的連接。通過這一連接，我們可以構造一個STATEMENT 對象並用它來執行一個簡單的SQL查詢。最後，用循環來遍歷結果集的所有數據，並用標准輸出將NAME和PHONE字段的內容進行輸出。

IMPORT Java.SQL.*;   
PUBLIC CLASS JDBCEXAMPLE{   
PUBLIC STATIC VOID MAIN( STRING ARGS[] ){   
TRY{   
CLASS.FORNAME("COM.CLOUDSCAPE.CORE.JDBCDRIVER"); 
CONNECTION CONN = DRIVERMANAGER.GETCONNECTION("JDBC:CLOUDSCAPE:PHONEBOOK");   
STATEMENT STMT = CONN.CREATESTATEMENT();   
STRING SQL = "SELECT NAME, PHONE FROM CONTACT_TABLE ORDER BY NAME";   
RESULTSET RESULTSET = STMT.EXECUTEQUERY( SQL ); STRING NAME;   
STRING PHONE;   
WHILE ( RESULTSET.NEXT() ){   
NAME = RESULTSET.GETSTRING(1).TRIM();   
PHONE = RESULTSET.GETSTRING(2).TRIM(); 　  
SYSTEM.OUT.PRINTLN( NAME + ", " + PHONE );   
}   
}CATCH ( EXCEPTION E ){   
// HANDLE EXCEPTION HERE   
E.PRINTSTACKTRACE();   
}   
}   
}  

OK。接著我們來看一看JDBC是如何在企業應用中的進行使用。JDBC在企業級應用中的應用以上實例其實是很基本的，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進行通信，該EJB將建立數據庫連接。為了實現和改進可伸縮性和系統性能，WEBLOGIC服務器提供了對連接緩沖池CONNECTION POOL的支持。

CONNECTION POOL減少了建立和釋放數據庫連接的消耗。在系統啟動以後即可建立這樣的緩沖池，此後如故再有對數據庫的請求，WEBLOGIC服務器可以很簡單地從緩 沖池中取出數據。數據緩沖池可以在WEBLOGIC服務器的WEBLOGIC.PROPERTIES 文件中進行定義。(可參考 WEBLOGIC.PROPERTIES 文件中的例子，WEBLOGIC服務器的文檔中還有更詳細的參考信息)在企業級應用的另一 個常見的數據庫特性是事務處理。事務是一組申明STATEMENT，它們必須做為同一個STATEMENT來處理以保證數據完整性。缺省情況下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。

現在我們已經對JDBC有了一些認識，下面該轉向JNDI了。

四、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，本地文件系統，後者在應用服務器中的對象。

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對象。例如，假設你在WEBLOGIC服務器中展開了一個EJB並將 HOME接口綁定到名字 MYAPP.MYEJB ，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接口：

MYEJBHOME HOME = CTX.LOOKUP( "MYAPP.MYEJB" ); 　 

在這個例子中，一旦你有了對被請求對象的參考，EJB的HOME接口就可以在它上面調用方法。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中查找對象，JNDI也提供了一些方法來進行以下操作：

將一個對象插入或綁定到CONTEXT。這在你展開一個EJB的時候是很有效的。

從CONTEXT中移去對象。

列出CONTEXT中的所有對象。

創建或刪除子一級的CONTEXT。

接下來，我們要開始關注EJB了。

五、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布式商務邏輯，由此很顯著地簡化了具有可伸縮性和高度復雜的企業級應用的開發。EJB規范定義了EJB組件在何時以及如何與它們的容器進行交互作用。容器負責提供公用的服務，例如目錄服務、事務管理、安全性、資源緩沖池以及容錯性。

EJB規范定義了3中基本的BEAN類型:

STATELESS SESSION BEANS: 提供某種單一的服務，不維持任何狀態，在服務器故障發生時無法繼續存在，生命期相對較短。例如，一個STATELESS SESSION BEAN可能被用於執行溫度轉換計算。

STATEFUL SESSION BEAN: 提供了與客戶端的會話交互，可以存儲狀態從而代表一個客戶。典型例子是購物車。STATEFUL SESSION BEAN在服務器故障時無法繼續生存，生命期相對較短。每一個實例只用於一個單個的線程

ENTITY BEANS: 提供了一致性數據的表示-- 通常存放在數據庫中 -- 在服務器故障發生後能繼續存在。多用戶情況下可以使用EJB來表示相同的數據。ENTITY EJB的一個典型例子是客戶的帳號信息。

盡管有以上的區別，所有的EJB還是有許多的共同之處：

它們都處理HOME INTERFACE。它定義了一個客戶端是如何創建與消亡EJB的。

可以在BEAN中對定義了客戶端方法的遠程接口進行調用；

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范圍。但是，如果一個EJB已經被開發了或者從第三方進行了購買，它就必須在應用服務器中進行發布。WEBLOGIC SERVER 5.1帶有一個EJB DEPLOYER TOOL來協助處理EJB的發布。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信以及在一個JAR文件中把被請求的Java類綁定在一起。一旦EJB被發布，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接口的REFERENCE。

然後，客戶端可以使用該接口，調用一個 CREATE() 方法來得到服務器上運行的某個BEAN實例的句柄；

最後，客戶端可以使用該句柄在BEAN中調用方法。

了解 EJB後，讓我們再來看JSP。

六、Java SERVER PAGES (JSPS) 　　

我們中間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，但更具有平台對立性。他們被設計用以幫助WEB內容開發人員創建動態網頁，並且只需要相對較少的代碼。即使WEB設計師不懂得如何編程也可以使用JSP，因為JSP應用是很方便的。JSP頁面由Html代碼和嵌入其中的JAVA代碼所組成。服務器在頁面被客戶端所請求以後對這些Java代碼進行處理，然後將生成的Html頁面返回給客戶端的浏覽器。

下面我們來看一個JSP的簡單實例。它只顯示了服務器的當前日期和時間。雖然，對語法的具體解釋已經超出了本文的范圍，但我們還是可以很直觀地看到，JAVA代碼被放在<%和%>的中間，而Java的表達式則放在<%=和%>之間。

<Html> 　  
<head>   
<title>Sample JSP Page</title>   
</head>   
<body>   
<h1>Date JSP sample</h1>   
<% response.setHeader("Refresh", 5); %>   
The current date is <%= new Date() %>.   
</body>   
</Html>  

您可能有時候聽說過JHTML。這是JSP以前的一種較老的標准。WEBLOGIC服務器既可支持JSP，又可支持JHtml。

請注意，在缺省狀況下，JSP在WEBLOGIC服務器中並沒有處於有效狀態。要使之有效，你可以編輯WEBLOGIC.PROPERTIES文件。如果WEB服務器還沒有處於有效狀態，則要先使之有效。SERVLET的情況和JSP是一樣的。 　

七、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代碼中嵌入少量的JAVA代碼，而SERVLETS全部由Java寫成並且生成Html。

SERVLET是一種小型的JAVA程序，它擴展了WEB服務器的功能。作為一種服務器端的應用，當被請求時開始執行，這和CGI PERL腳本很相似。SERVLETS和CGI腳本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進程 -- 而SERVLETS是在SERVLET引擎中以分離的線程來運行的。因此SERVLETS在可伸縮性上提供了很好的改進。在開發SERVLETS的時候，您常常需要擴展Java X.SERVLET.HTTP.HTTPSERVLET 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類型的HTTP請求 -- 可以參考HTTPSERVLET API文檔。

以上描述的是標准J2EE SERVLET API的各種方法。WEBLOGIC服務器提供了一個該API完整的實現途徑。一旦你開發了一個SERVLET，你就可以在 WEBLOGIC.PROPERTIES 中加以注冊並由此可以在WEBLOGIC服務器中對它進行配置。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。

八、REMOTE METHOD INVOCATION (RMI)

正如其名字所表示的那樣，RMI協議是在遠程對象上調用一些方法。它使用了連續序列方式在客戶端和服務器端傳遞數據。RMI是一種被EJB使用的更下層的協議。

九、Java IDL/CORBA 　　

在JAVA IDL的支持下，開發人員可以將JAVA和CORBA集成在一起。 他們可以創建JAVA對象並使之可在CORBA ORB中展開, 或者他們還可以創建JAVA類並作為和其它ORB一起展開的CORBA對象的客戶。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系統相集成。

十、JAVA TRANSACTION ARCHITECTURE (JTA)/Java TRANSACTION SERVICE (JTS)

JTA定義了一種標准的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持JAVA TRANSACTION API (JTA)規范，並且在較底層實現OMG OTS SPECIFICATION的Java映像。JTS事務管理器為應用服務器、資源管理器、獨立的應用以及通信資源管理器提供了事務服務。

十一、JAVA MAIL AND Java BEANS ACTIVATION FRAMEWORK 　　

JAVA MAIL是用於存取郵件服務器的API，它提供了一套郵件服務器的抽象類。不僅支持SMTP服務器，也支持IMAP服務器JAVA MAIL利用JAVA BEANS ACTIVATION FRAMEWORK (JAF)來處理MIME-編碼的郵件附件。MIME的字節流可以被轉換成JAVA對象，或者轉換自Java對象。由此大多數應用都可以不需要直接使用JAF。

十二、Java MESSAGING SERVICE (JMS)

JMS是用於和面向消息的中間件相互通信的應用程序接口(API)。它既支持點對點的域，又支持發布/訂閱(PUBLISH/SUBSCRIBE)類型的域，並且提供對下列類型的支持：經認可的消息傳遞、事務型消息的傳遞、一致性消息和具有持久性的訂閱者支持。JMS還提供了另一種方式來對您的應用與LEGACY BACKEND系統相集成。

十三、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數據。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台獨立性。通過將JAVA和XML的組合，您可以得到一個完美的具有平台獨立性的解決方案。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信息，可以訪問SUN的Java-XML頁面，或者IBM DEVELOPERWORKS的XML ZONE。

J2EE 帶動了Java在企業級的發展，但隨著一些輕量級組件的出現，J2EE的臃腫和開發難度高的缺點越來越引起了許多人的注意，EJB2.0也被許多人稱為累贅。隨著Spring,Hibernate的不斷完善和發展,EJB3.0出現了，成為了未來Java 企業級開發的新的方向。