Enterprise JavaBeans 这一名称利用了 Java bean — 这种可移植、可重用 的 Java 软件组件的声望。Enterprise JavaBeans 技术把 Java 组件的概念从客户机域扩展到了 服务器域:这是 Java 技术成长过程中有重大意义的一步,它使 Java 技术发展成为一种强健的、可伸缩的环境,能够支持以任务为关键的企业信息系统。
服务器上的 Java 应用程序
Java 编程语言最初在 Web 开发人员中获得好评的一个原因是,它支持称 为 applet 的可下载 Java 程序。对 Applet 的支持以 Applet 类的形式内置到 了 1.0 版的 Java Development Kit (JDK) 中。按照 1.0 版的时间框架,Java 开发是以 applet 和 应用程序作为中心的。基于 JDK 1.0 版的 Java 读物都是从 applet 和应用程序的角度来描述 Java 编程的:
Java 应用程序可以在服务器上运行,但是不管是在客户机-服务器环境下,还是在基于 Web 的环境 下,JDK 中都没有提供让 Java 应用程序专用于服务器机器的接口或包。认识到 Java 在 Web 环境下作为一种服务器语言的潜力,Sun Microsystems 编写了 Java Servlet 规范。servlet 在许多方面 与 applet 相似,它是专门为在 Web 服务器机器上运行而设计的 Java 程序:
“servlet 是由容器管理的 Web 组件,可产生动态内容。servlet 是 一种小型的、与平台无关的 Java 类,被编译成体系结构中立的字节代码,这种代码可以动态地加载到 一个 web 服务器上,并由此 web 服务器运行。servlet 通过一种 由 servlet 容器实现的请求-响应模型与 Web 客户机进行交互。这种请求-响应模型建立在超文本传输协议 (HTTP) 行为的基础之上。”(见 JavaSoft 的“Java Servlet API Specification”)在一台 Web 服务器控制下,在多台服务器上运行若干小型用户程序,这种想法并不新鲜 — 一段时间 以来,公共网关接口 (CGI) 程序(常被称为 CGI 脚本)一直起着这种作用,并推动了 Web 的普 及。但 Java servlet 可以以更高的效率和可移植性来实现这一目的,因而 可望最终会取代 CGI 程序。为 servlet 提供运行时环境的 软件(通常被称为 servlet 引擎)可以添加到现有的、本身并不支持 Java 可执行程序 的 Web 服务器上。
Java servlet 的出现,为应用程序员使用 Java 来创建 Web 应用程序开辟了新的途径。但是,仅有 servlet 还不能为真正的企业计算提供完整的模型。CGI 应用程序本身往往不是完整的应用程序,在处理接收自 Web 浏览器上用户的信息请求时,CGI 只是整个处理过程中的一个中间步骤。例如,CGI 应用程序的一种常见用途是访问数据库。将它用于这种任务时,CGI 程序提供一种方法,将用户的数据请求连接到能满足这种请求的企业数据库。CGI 程序常常充当一种中间软件,从 Web 浏览器接收请求,决定必须调用哪些计算资源来满足这些请求,并向浏览器发回响应。Java servlet 与 CGI 程序一样,最适合充当连接前端 Web 请求与后端 数据资源的中间层组件。
三层体系结构
Web 编程向服务器端 Java 应用程序的演化,也带来了体系结构的演化,使它脱离了常规的客户机-服务器两层模型,而向一种三层方法发展。两层模型当时曾经具有创新意义,因为它将一些计算任务从主处理器上卸载到灵巧的客户机。常规的基于 LAN 的数据库应用程序就是一个例子,其中数据库管理器服务器软件驻留在一个专用的服务器机器上,而用户则通过他们的工作站上的客户机代码来访问数据库。随着客户机-服务器模型成长到能付诸使用,就出现了对服务器可伸缩性和对客户机代码大小和复杂性的关注。于是提出了一种三层的体系结构,以避免在两层模型中已察觉到的弱点,使 Web 能成为一个计算平台:
一个三层结构模型通常被想像成有一个 Web 浏览器作为客户层。Web 浏览器由于有可能成为一种真正的通用客户机,使它从观念上取代了两层结构的“胖客户机”。如果浏览器作为 Web 应用程序体系结构的标准瘦客户机获得认可,那么以前驻留在两层模型的胖客户机中的功能会怎么样呢?现在,应用程序专用的功能并不移植回服务器(例如数据库管理器),而是有意将它驻留在一个新的中间层上。中间层支持应用程序服务器软件,这种软件是中间件的一种形式,它处于第一层上瘦客户机的最小功能和第三层上服务器端业务系统的丰富功能之间。由于三层体系结构与 Web 处理模型有密切关系,所以中间层应用程序服务器常被视 为 Web 服务器的一种功能扩展。现有的 Web 应用程序利用 CGI 程序,将来自 Web 浏览器的用户请求传送 到不基于 Web 的业务系统,并向浏览器返回响应,就是三层模型的一种实现。这些应用程序逐渐向 servlet 技术的转移说明三层模型正在增强。
JavaBeans 组件
JavaBeans 规范将“组件软件”的概念引入到 Java 编程的领域。组件是自含的、可重用 的软件单元;而 JavaBeans 组件,则可以使用可视的应用程序开发工具,可视地将它们 编写到 Java 程序中。JavaBeans 规范为 Java 开发人员提供了一种“组件化”其 Java 类的方法:
如果软件重用是一个好主意,那么是否应该让每一个 Java 类都成为 Java bean 呢?如 果 Java 类满足某些准则,它们就适于充当 bean 的角色:
在开发任何新软件之前,都值得考虑是否用 JavaBean 的形式来开发它。如果软件模块要既能够可视地操作,又能够定制以达到某些效果,则这种软件模块就可能适于做成一个 JavaBean。为帮助您确定要开发的软件是否应该是一个 JavaBean,假定它应该是 用 Java 编写的,请向您自已提出以下问题,并相应地作出决定:JavaBean 概念是为了在 Java 编程环境中支持可重用的组件,它是一种一般性的设计方法,适用于客户机或服务器机器上运行的 Java 程序。由于对可视的构建器工具的强调,也由于许多 Java bean 都是图形用户界面 (GUI) 组件,所以 JavaBean 组件可能被视为一种客户端技术。但是,并不要求 Java bean 都是可视的,并且它们也可以用于服务器环境中。
编码为 Java bean 的 Java 类通常具有以下特征:
使用设计模式。这些模式就是方法和接口的编码约定。 支持可视的软件开发工具。类必须将变量(称为属性)、方法和事件展示出来。 可以定制。定制包括能支持缺省的属性编辑器,或者提供单一的定制规则。定制使开发人员得以在不更改源代码的情况下更改 bean 的行为。 支持自省 (introspection)。这指的是将属性、方法和事件公开给其他类,可以通过设计模式或通过创建 BeanInfo 类 来完成这种自省。 是持久的。这就允许在一个可视构建器中定制一个 bean,然后以其定制后的状态加以保存。Java 2 Platform, Enterprise Edition
Sun Microsystems 发起了一项称为 Java 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE) 的技术 创新,旨在将 Java 平台的范围扩展到大规模服务器环境:
J2EE 为 Enterprise JavaBeans 技术提供了工作环境。事实上,Sun 把若干项软件技术都设想为这样的构件块,它们将使大型企业能够把以任务为关键的业务系统移植到 Java 环境 中,而 Enterprise JavaBeans 技术不过是这些技术之一。EJB 组件是按它们自己的规范定义 的,但 EJB 技术并不是一项独立的技术。它建立在 其他 Java 技术之上,这些技术由 Sun 和其他 IT 公司联合规定,它们一起提供了这个框架的内容,该框架就称为 Java 2 Platform, Enterprise Edition。
J2EE 中包括以下技术:
Enterprise JavaBeans (EJB) 技术 Java Interface Definition Language (IDL) Java Message Service (JMS) API Java Naming and Directory Interface (JNDI) Java Remote Method Invocation (RMI) 和 Object Serialization Java Servlet API Java Transaction API (JTA) Java Transaction Service (JTS) JavaServer Pages (JSP) 技术 JDBC 数据库访问 API参与到这个企业 Java 框架中,并不意味着每项技术都依赖于所有其他技术。单独的规范文档指出每项技术的相关性。例如,Enterprise JavaBeans 规范 1.0 发行版就指明了在定位各个组件时与 JNDI 的相关性,以及在编程中启动和停止事务处理时与 JTA 的相关性。
EJB 技术的设计目标
EJB 规范的第一版以初稿形式于 1997 年 12 月公布,并于 1998 年 3 月作为 1.0 版发行。规范 作者为 EJB 体系 结构制定了以下目标:
使用 EJB 技术的好处
这些设计目标会使企业和开发人员得到什么好处呢?下面列出了可望从 采用 Enterprise JavaBeans 环境获得的好处:
EJB 组件使编写应用程序更为简单。尽管 EJB 体系结构复杂,但应用程序开发人员一般都不必再编写用于访问系统服务的代码。一种称为 EJB 容器的系统组件使系统服务可 用于 EJB 组件的任务。
服务器端商务逻辑可以移植。除了 Java 语言固有的可移植性外,EJB 体系结构还在 bean 和支持该 bean 的容器之间提供了一套标准化的应用程序编程接口。这 使开发人员能够将 bean 从一种操作环境移植到另一种操作环境,而无须重新编写其源代码。
可以从现有的软件组件装配出服务器端应用程序,这与从现有的 Java bean 可以装配出客户端应用程序一样,从而使软件能够重用。
EJB 体系结构内置了对典型企业级系统服务的支持,包括分布式对象、事务处理、数据库、安全和全局命名。
多家 IT 供应商都采纳 EJB 体系结构,这是由于有这样的承诺:客户将能够从选定的供应商那里选购软件组件,如 EJB 组件、容器及 EJB 服务器;也由于承诺了不同供应商的产品,只要 符合 EJB 体系结构,就都是可互操作的。
用 EJB 组件构建的应用程序可以从一个服务器移植到另一个服务器,从而支持可伸缩性,这是因为在 EJB 模型中,各个软件组件都是严格分离的。
EJB 体系结构能保障原有的 IT 投资,这是通过允许将现有的信息系统和资产“包裹”在这些应用程序中,而不要求客户更换现有技术。事实上,在关系数据库中存储数据的企业已经 有了一套已有雏形的实体 bean,正等着 通过 EJB 外壳去访问。
进一步考察 JNDI
Enterprise JavaBeans 组件使用 Java Naming and Directory Interface (JNDI) 来访问各种目录 服务。JNDI 分 两部分:应用程序编程接口 (API) 和服务供应商接口 (SPI):
JNDI API 并不同某种专用的命名技术或目录技术连在一起,也不同任何供应商的目录服务连在一起,因此它对 EJB 组件的可移植性有所贡献。例如,客户可以从多种不同的技术中选择,来为其 EJB 应用程序提供目录服务,这些技术包括:
LDAP:Sun 的 LDAP 服务供应商支持 LDAP 协议的第 2 版和第 3 版。 NIS:Sun 提供一个 NIS 服务供应商(NIS 即网络信息服务,以前称为黄页)。 COS 命名:Sun 的 COS 命名服务供应商提供对 CORBA 命名服务的访问。 文件系统:Sun 提供一个服务供应商来访问文件系统。 RMI 注册:Sun 为 RMI 注册提供一个服务供应商。 Novell:有几个服务供应商可提供对目录服务 NDS 的访问以及 NetWare 3X 连接库、Novell 文件 系统和其他 Novell 服务(如扩展 NCP)的访问。虽然 JNDI 规范对供应商是中立的,但不应认为,实现 JNDI 接口的应用程序服务器一定要能访问来自多个供应商的服务供应商代码。
JNDI 命名体系结构的关键概念包括:
对象和名称之间的绑定。 若干称为命名上下文的绑定集。 命名系统,即若干组命名上下文。 命名空间,指一个命名系统中的所有名称。 名称分类为原子名称、复合名称和合成名称。原子名称是不可分割的,可以绑定到一个对象上。复合名称是原子名称的组合,而合成名称则跨越多个命名系统。命名上下文特别重要:所有的命名操作均是在上下文对象上进行的,并且名称解析过程总是从最初的命名上下文开始。
EJB 应用程序是如何使用 JNDI 的呢?JNDI 的主要用途是检索对 EJB 组件的引用。因 为 EJB 框架是一个分布式对象框架,所以 EJB 应用程序不应当假定 EJB 组件的位置。JNDI 就是 获取对 bean 的起始引用的一种机制。当一个 bean 安装到一个 enterprise bean 服务器上 时,一个被称为 EJB 容器的软件组件就负责创建各个名称-对象绑定,使所需的 Java 类文件能使用 这个 bean。应用程序使用 JNDI 的查找方法来检索对象引用,如下例所示:
Context initialContext = new InitialContext( ); CartHome cartHome = javax.rmi.PortableRemoteObject.narrow( initialContext.lookup("applications/shopping_cart"), CartHome.class);
应用程序有责任知道外部名称,应用程序就是通过这个名称才得以引用一个 enterprise bean,并通过 JNDI 来获取对该 bean 的引用的。
进一步考察 JTA
除 JNDI 以外,Enterprise JavaBeans 体系结构还使用 Java Transaction API (JTA)。因为事务对维护数据完整性和可靠性很重要,所以支持事务处理是 EJB 体系结构的一个基本部分。如果企业应用程序是分布式的,事务处理就会更加重要:
有时将事务描述为具有下列特征的工作单元:
原子性 — 如果因故障而中断,所有结果均撤销 一致性 — 事务的结果保留不变的特性 孤立性 — 中间状态对其他事务是不可见的 持久性 — 已完成的事务的结果是持久的事务的终止有两种方式:提交一个事务会使其所有的更改永久不变,而 回滚 (rolling back) 一个事务 则撤销其所有的更改。
对象管理组织 (OMG) 为一种面向对象的事务服务,即对象事务服务 (OTS),创建了一种 规范。OTS 是 EJB 体系结构内的事务服务的基础。下列事务规范就是为 enterprise bean 所采用的事务 模型而设:
OMG 的对象事务服务 (OTS) Sun Microsystems 的 Transaction Service (JTS) Sun Microsystems 的 Java Transaction API (JTA) 开放组 (X/Open) 的 XA 接口这种与语言无关的对象事务服务,为一个强健的分布式事务服务提供了基本概念、定义和功能。
Java Transaction Service 是 OTS 的 Java 映 射,在 org.omg.CosTransactions 和 org.omg.CosTSPortability 这两个 包中定义。JTS 对事务分界和事务环境的传播之类的服务提供支持。JTS 功能由应用程序通过 Java Transaction API 访问。
Java Transaction API 指定事务管理器与分布式事务中涉及的其他系统组件之间的各种高级接口,这些系统组件有应用程序、应用程序 服务器和资源管理器等。JTA 功能允许事务由应用程序本身、由应用程序服务器或由一个外部事务管理器来管理。JTA 接口包含 在 javax.transaction 和 javax.transaction.xa 这两个包中。
XA 接口定义了资源管理器和分布式事务环境中外部事务管理器之间的约定。外部事务管理器可以跨多个资源协调事务。XA 的 Java 映射包含在 Java Transaction API 中。
内容预告
“什么是 Enterprise JavaBeans 组件?”的第二部分将讨论 EJB 编程模型。
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