1.7 企业应用开发架构
在构建企业级应用时,通常需要大量的代码,这些代码一般分布在不同的计算机上,划分代码运行在不同计算机上的理论就是多层设计理论。
企业级应用系统通常分为两层、三层和N层架构。
1.7.1 两层架构
传统的两层应用包括用户接口和后台程序,后台程序通常是一个数据库,用户接口直接同数据库进行对话。实现上,通常使用JSP、ASP或者VB等技术编写这类软件,结构如图1-14所示。
图1-14 两层应用架构
两层应用架构显示逻辑层一般由HTML、JSP、ASP实现,通过JSP和ASP直接和数据库相连。
1.7.2 三层架构
在两层应用架构中,应用程序直接同数据库进行对话。三层架构在用户接口代码和数据库中间加入了一个附加的逻辑层,通常这个层叫作“商务逻辑层”,如图1-15所示。
图1-15 三层应用架构
1.7.3 N层架构
如果某个应用超过3个独立的代码层,那么这个应用叫作N层应用,而不再叫四层或者五层等名称,而是统称为N层,如图1-16所示。
图1-16 N层应用架构
1.7.4 开发架构比较
两层架构的优点是开发过程比较简单,利用服务器端的程序直接访问数据库,部署起来比较方便。缺点是程序代码维护起来比较困难,程序执行的效率比较低,用户容量比较少。
三层架构基本解决了两层架构的缺点,将显示部分和逻辑流程控制分开,利用服务器应用程序实现显示部分,利用商务逻辑层实现程序的流程控制,分层使维护变得方便一些,而且执行效率也有所提高,但是相对部署起来比较困难。
根据实际需要,会进一步细化每一层,或者添加一些层,就形成了N层架构。和三层架构一样,组件化的设计使维护相对容易,但是部署相对困难。
1.7.5 J2EE简介
目前,Java2平台有3个版本,它们是适用于小型设备和智能卡的Java 2平台Micro版(Java 2 Platform Micro Edition,J2ME)、适用于桌面系统的Java 2平台标准版(Java 2 Platform Standard Edition,J2SE)、适用于创建服务器应用程序和服务的Java 2平台企业版(Java 2 Platform Enterprise Edition,J2EE)。本节主要介绍J2EE。
J2EE是一种利用Java 2平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关复杂问题的体系结构。J2EE技术的基础就是核心Java平台或Java 2平台的标准版,J2EE不仅巩固了标准版中的许多优点,例如,“编写一次、随处运行”的特性,方便存取数据库的JDBC API、CORBA技术,以及能够在Internet应用中保护数据的安全模式等,同时还提供了对EJB(Enterprise JavaBeans)、Java Servlets API、JSP及XML技术的全面支持。其最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场时间的体系结构。
需要指出的是,J2EE并非一个产品,而是一系列的标准。因此,从整体上讲,J2EE是使用Java技术开发企业级应用的一种事实上的工业标准(Sun公司出于其自身利益的考虑,至今没有将Java及其相关技术纳入标准化组织的体系)。它是Java技术不断适应和促进企业级应用过程中的产物。Sun公司推出J2EE的目的是克服传统Client/Server模式的弊病,迎合Browser/Server架构的潮流,为应用Java技术开发服务器端应用提供一个平台独立的、可移植的、多用户的、安全的和基于标准的企业级平台,从而简化企业应用的开发、管理和部署。各个平台开发商按照J2EE规范分别开发了不同的J2EE应用服务器,J2EE应用服务器是J2EE企业级应用的部署平台。由于它们都遵循了J2EE规范,因此,使用J2EE技术开发的企业级应用可以部署在各种J2EE应用服务器上。目前在市场上可以看到很多实现了J2EE的产品,如BEA WebLogic、IBM WebSphere及开源的JBoss等。
J2EE使用多层的分布式应用模型,应用逻辑按功能划分成组件,各个应用组件根据它们所在的层分布在不同的机器上。事实上,Sun公司设计J2EE的初衷正是为了解决两层模式(Client/Server)的弊端,在传统模式中,客户端担当了过多的角色而显得臃肿,第一次部署的时候比较容易,但难以升级或改进,可伸展性也不理想,而且经常基于某种专有的协议(通常是某种数据库协议),使得重用业务逻辑和界面逻辑非常困难。现在J2EE的多层企业级应用模型将两层化模型中的不同层面切分成许多层,一个多层化应用能够为不同的服务提供一个独立的层,图1-17所示是J2EE典型的四层结构。J2EE的四层结构的分别是:
图1-17 J2EE四层模型
运行在客户端机器上的客户层组件。
运行在J2EE服务器上的Web层组件。
运行在J2EE服务器上的业务层组件。
运行在数据库服务器上的EIS(Enterprise Information System,企业信息系统)层组件。
下面分别对图1-17中的四层结构进行说明。
(1)J2EE应用程序组件。J2EE组件是具有独立功能的软件单元,它们通过相关的类和文件组装成J2EE应用程序,并与其他组件交互。J2EE说明书中定义了以下J2EE组件:应用客户端程序和Applet是客户层组件;Java Servlet和JavaServer Pages(JSP)是Web层组件;Enterprise Java Beans(EJB)是业务层组件。
(2)客户层组件。J2EE应用程序可以是基于Web方式的,也可以是基于传统方式的。
(3)Web层组件。J2EE Web层组件可以是JSP页面或Servlet。按照J2EE规范,静态的HTML页面和Applet不算是Web层组件。如图1-18所示,Web层可能包含某些JavaBean对象来处理用户输入,并把输入发送给运行在业务层上的Enterprise Bean来进行处理。
图1-18 Web层
(4)业务层组件。业务层代码的逻辑用来满足银行、零售、金融等特殊商务领域的需要,由运行在业务层上的Enterprise Bean进行处理。图1-19所示表明了一个Enterprise Bean如何从客户端程序接收数据,进行处理(如果必要的话),并发送到EIS层存储,这个过程也可以逆向进行。
图1-19 J2EE服务层
有三种企业级的Bean:会话(Session)Bean,实体(Entity)Bean和消息驱动(Message-Driven)Bean。会话Bean表示与客户端程序的临时交互。当客户端程序执行完后,会话Bean和相关数据就会消失。相反,实体Bean表示数据库表中一行永久的记录。当客户端程序中止或服务器关闭时,就会有潜在的服务保证实体Bean的数据得以保存。消息驱动Bean结合了会话Bean和JMS的消息监听器的特性,允许一个业务层组件异步接收JMS消息。
(5)企业信息系统层。企业信息系统(EIS)层处理企业信息系统软件,包括企业基础建设系统,如企业资源计划(ERP)、大型机事务处理、数据库系统以及其他的遗留信息系统。例如,J2EE应用组件可能为了数据库连接需要访问企业信息系统。
注意
有些书中也把J2EE分为客户端机器、J2EE服务器和数据库服务器三层。J2EE Web层组件可以是JSP页面或Servlet。按照J2EE规范,静态的HTML页面和Applet不算是Web层组件。