EE

中南大學 羅新星 畢文杰

企業應用系統的開發一直面臨著重大挑戰：一方面，企業應用系統面對的是一個異構的分布式環境，它必須支持與已有系統的集成性和與其他系統的互操作性；另一方面，作為為客戶、合作伙伴和企業內部提供信息服務的平臺，企業系統還必須具有高可用性、安全性、可靠性和可伸縮性。這些要求再加上復雜多變的用戶需求和不斷伸縮的交付時間，使得企業系統的開發越來越困難。開發商和廣大程序員一直在努力推動和殷切期待一個成熟、標準的企業平臺來簡化和規范企業系統的開發和部署。Java技術的出現，尤其是J2EE（Java 2 Platform Enterprise Edition）平臺的推出正是這種努力的結果，也使得企業系統的開發由此變得更加快速和方便。需要指出的是，J2EE本身是一個標準，它為不同廠商創建平臺產品提供了標準，使不同J2EE平臺產品之間的交互成為可能。

J2EE旅程

Java于1996年由Sun公司推出，當時它的主要用途是制作產生動態網頁的Applet。后來，人們發現Java的“一次開發，多次運行”、純面向對象的特性、垃圾回收機制和內置的安全特別適合于開發企業應用系統。于是，企業應用開發商紛紛在Java標準版的基礎上各自擴展出許多企業應用API，其結果導致基于Java的企業應用呈爆炸式增長。但是各企業系統API之間又不能相互兼容，破壞了Java的平臺獨立性。鑒于此，Sun公司聯合IBM、Oracle、BEA等大型企業應用系統開發商于1998年共同制訂了一個基于Java組件技術的企業應用系統開發規范，該規范定義了一個多層企業信息系統的標準平臺，旨在簡化和規范企業應用系統的開發和部署。這一規范和其定義的平臺就構成了J2EE。目前J2EE的最新版本是J2EE 1.3。需要注意的是，J2EE本身是一個標準，而不是一個現成的產品（雖然現在有很多符合J2EE標準的產品），它由以下幾個部分組成：

J2EE規范。該規范定義了J2EE平臺的體系結構、平臺角色及J2EE中每種服務和核心API的實現要求。它是J2EE應用服務器開發商的大綱。

J2EE兼容性測試站點。Sun公司提供的一個測試J2EE應用服務器是否符合J2EE規范的站點，對通過該站點測試的產品，Sun公司將發放兼容性證書。

J2EE參考實現。即J2EE SDK，它既是Sun公司自己對J2EE規范的一個非商業性實現，又是為開發基于J2EE企業級應用系統原型提供的一個免費的底層開發環境。

J2EE實施指南。即BluePrints文檔，該文檔通過實例來指導開發人員如何去開發一個基于J2EE的多層企業應用系統。

組件-容器 搭建體系架構

J2EE規范定義了一個基于組件的多層企業應用系統開發平臺，其邏輯結構如圖1所示。圖中的橢圓形表示組件，大矩形表示容器，包含向下文字的小矩形表示API，箭頭表示訪問，箭頭線上的文字表示相應的協議。

J2EE是一個基于組件-容器模型的系統平臺，其核心概念是容器。容器是指為特定組件提供服務的一個標準化的運行時環境，Java虛擬機就是一個典型的容器。組件是一個可以部署的程序單元，它以某種方式運行在容器中，容器封裝了J2EE底層的API，為組件提供事務處理、數據訪問、安全性、持久性等服務。在J2EE中組件和組件之間并不直接訪問，而是通過容器提供的協議和方法來相互調用。組件和容器間的關系通過“協議”來定義。容器的底層是J2EE服務器，它為容器提供J2EE中定義的各種服務和API。一個J2EE服務器（也叫J2EE應用服務器）可以支持一種或多種容器。在圖1中，你可能已經注意到每個容器的服務包括兩部分：J2SE（Java 2 Platform Standard Edition）和一組擴展的服務。這是因為J2EE是以Java標準版為基礎的，各容器在J2SE之上再根據需要提供一些擴展的服務，如目錄服務、事務管理、數據訪問、消息機制、安全性等。

J2ee的核心——EJB

J2EE定義了四種組件：Applet組件、Application客戶組件、Web組件及EJB（Enterprise JavaBeans）組件。其中Applet和Application客戶組件在客戶端運行，J2EE通過Java插件為Applet提供運行環境，Application客戶的容器就是本地Java虛擬機。Web及EJB組件在服務端運行。J2EE中包含兩種Web組件：JSP和Servlet。它們是Web服務器的功能擴展，都能生成動態Web頁面。不同的是JSP是將Java代碼嵌入到HTML中，服務器負責解釋執行，生成結果返回用戶（與ASP技術相似）。而Servlet是單獨的Java類，它動態生成HTML文件返回給客戶。Web組件的容器比較典型的就是基于Java的Web服務器。

EJB是J2EE平臺的核心，也是J2EE得到業界廣泛關注和支持的主要原因。我們知道，J2EE的一個主要目的就是簡化企業應用系統的開發，使程序員將主要精力放在商業邏輯的開發上。EJB正是基于這種思想的服務器端技術，它本身也是一種規范，該規范定義了一個可重用的組件框架來實現分布式的、面向對象的商業邏輯。EJB的核心思想是將商業邏輯與底層的系統邏輯分開，使開發者只需關心商業邏輯，而由EJB容器實現目錄服務、事務處理、持久性、安全性等底層系統邏輯。

一個可部署的EJB組件包含3個部分：

Remote 接口 Remote接口定義EJB組件中提供的可供用戶調用的方法，也就是通常所說的實現商業邏輯的函數或過程（如計算商品價格的函數），以供遠程客戶端調用。在EJB組件部署到容器的時候，容器會自動生成Remote接口相應的實例，即EJB對象，它負責代理用戶的調用請求。

Home接口 Home接口定義一組方法來創建新的EJB對象，查找、定位和清除已有的EJB對象。在EJB組件部署時容器也會自動生成相應的Home對象，該對象負責查找和創建EJB對象，返回EJB對象的引用給客戶；用戶利用該引用調用EJB組件的方法，得到結果；最后Home對象清除EJB對象。我們可以形象地稱Home接口為EJB對象的工廠。

Enterprise Beans類 Enterprise Beans類是商業邏輯的具體實現類。其可供用戶調用的方法在Remote接口中定義。根據功能不同，EJB 2.0規范中定義了三種Enterprise Beans:會話Beans（Session Beans）、實體Beans（Entity Beans）和消息驅動Beans（Message-driven Beans）。

會話Beans分無狀態和有狀態兩種。一般無狀態的會話Beans模擬商業邏輯，比如計算價格等。有狀態的會話Beans通常模擬一個客戶會話，它會臨時保存客戶信息，根據客戶要求調用其他Beans來存取數據。兩種會話Beans都不保存狀態信息或數據，當客戶斷開連接或服務器關閉時，會話Beans也隨之消失。一個會話Beans的典型例子是網站上的購物車。

實體Beans模擬商業數據，它表示一個數據存儲，可以是狀態信息或數據庫中的一條紀錄。實體Beans在客戶斷開連接或服務器關閉后，仍有服務保證其數據得以保存。一個實體Beans的典型例子就是客戶賬號信息。

消息驅動Beans在行為上很像會話Beans。不同的是僅在需要向這些Beans發送消息時才調用消息驅動Beans,比如在需要的時候發送用戶確認信息等。

另外，在提交和部署EJB組件時，還需要兩個文件：部署描述文件，容器根據該文件來部署Enterprise Beans，提供所要求的服務；EJB jar文件，它是提交給EJB容器的一個部署單元，容器（應用服務器）在部署時解開它，裝入Enterprise Beans。

EJB容器非常復雜，一般由專業的J2EE應用服務器開發商提供，比較流行的EJB容器由IBM的WebShpere、BEA公司的WebLogic Server、Sun公司的iPlant等應用服務器提供。EJB容器除了為EJB提供事務處理、目錄服務、持久性管理和安全性服務外，還負責EJB的部署、發布和生命周期管理。

平臺標準服務

服務是組件和容器之間，以及容器和J2EE服務器之間的接口，在實現層面上它就是一系列API和協議。J2EE平臺定義了一組標準的服務，其中有些服務是由J2SE提供的，有些則是J2EE對Java的擴展。

目錄服務 JNDI（Java Name and Directory） API為應用程序提供了一個統一的接口來完成標準的目錄操作，由于JNDI是獨立于目錄協議的，應用程序可以用它訪問各種目錄服務，如LDAP、NDS、DNS等。

數據訪問 JDBC（Java Database Connectivity) API為訪問不同類型的數據庫提供了統一的途徑，屏蔽了不同數據庫的細節，具有平臺無關性。J2EE平臺除了要求核心的JDBC API（包含在J2SE中）外，還要求擴展的JDBC API 2.0，它支持行集、連接池和分布式的事務處理。

事務處理 JTA（Java Transaction Architecture）定義了一組標準的接口，為應用系統提供可靠的事務處理支持。JTS（Java Transaction Service）是CORBA OTS事務監控的Java實現。JTS規定了事務管理器的實現方式，該事務管理器在高層支持JTA標準，在底層實現了OMG OTS規范的Java映射。

消息服務 JMS（Java Message Service）是一組用于和面向消息的中間件相互通信的API。

它既支持點對點的消息通信，也支持發布/訂閱式的消息通信。 電子郵件 JavaMail API允許在應用程序中以獨立于平臺、獨立于協議的方式收發電子郵件。JAF（JavaBeans Activation Framework）負責處理MIME編碼，JavaMail利用JAF來處理MIME編碼的郵件附件。

CORBA兼容接口 RMI（遠程方法調用）是在分布式對象間通信的Java本地方法，它使應用程序調用遠程方法像調用本地方法一樣，不需要考慮所調用對象的位置。RMI-IIOP是RMI的擴展，是符合CORBA標準的對象通信協議，也是J2EE默認的組件通信協議。Java IDL允許J2EE應用組件通過IIOP協議訪問外部的CORBA對象。

安全服務 JAAS（Java Authentication and Authorization Service）用兩個步驟實現安全性：認證，即由用戶提供認證信息（如用戶名和密碼）來獲得系統認證，這一過程又稱之為登錄；授權，在被確認為合法用戶后，系統根據用戶的角色授予其相應的權限。J2EE的授權是基于安全角色的概念，一個安全角色是一個擁有相同權限的邏輯組。J2EE的安全角色由應用組件提供商來定義。

Web服務支持 目前J2EE還不提供對Web服務的支持。Sun提供了一套API及其實現WSDP作為對J2EE的擴展，但目前還不是J2EE規范的內容。在WSDP中，JAXP用來解析XML文檔;JAXR向UDDI服務器注冊Web Services；JTX/RPC用基于XML的協議（如SOAP）來發送和接收XML文檔；JWSDL處理WSDL文檔。雖然J2EE不是為Web服務而生，但它現在