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不需要应用服务器的J2EE
作者:     文章来源:
访问次数:91次     加入时间:2007年03月27日
尽管J2EE平台(应用程序服务器)及其编程模型(企业JAVA组件,简称EJB)拥有的众所周知的复杂性,但是基于J2EE的应用程序仍然在企业领域里变得非常成功.我们要感谢应用于轻量级容器的控制反转(IoC)和面向方面编程(AOP),比如Spring框架. 我们能够更简单地设计更大型的编程模型。然而,即使有了这些工具,应用服务器仍然是复杂度和消耗的一个重要瓶颈。这篇文章提供了一个对J2EE的简化,展示了如何消除应用服务器的消耗和限制。特别地,这篇文章提到了:许多应用程序实际上并不需要运行应用服务器。这样,J2EE应用组件将会变得:
·        开发更容易:不再需要EJB运行代码;
·        更简单: 继承不需要EJB类或接口;
·        测试更容易:你的应用程序及测试能在你的开发环境(IDE)中直接运行;
·        更少的资源消耗:你只需要你的对象,不需要应用服务器,更不需要应用服务器的对象;
·        安装更容易:没有运行应用服务专门的安装软件, 没有加载额外的XML文件;
·        维护更容易:所有的过程都更简单,因此维护也更容易。

J2EE不必要的复杂度已经成为一个阻碍。今天,这种复杂度能够通过在这篇文章中提到的方法来避免。另外,程序还能够保留事务和安全这些典型的服务。J2EE程序从来没有比这更有趣过。

版权声明:任何获得Matrix授权的网站,转载时请务必保留以下作者信息和链接
作者:Guy Pardon;chmei83(作者的blog:http://blog.matrix.org.cn/page/chmei83)
原文:http://www.onjava.com/pub/a/onjava/2006/02/08/j2ee-without-application-server.html
译文:http://www.matrix.org.cn/resource/article/44/44250_J2ee+Application+Server.html
关键字:J2ee;Application;Server

例子:消息驱动Bank

为了阐述我们的观点,我们将开发和安装一个完整的样板应用程序:一个消息驱动的银行系统. 通过(幸亏有Spring)改进的基于POJOs的编程模型和保留相同的事务,我们可以不需要EJB或者一个应用服务器来实现这个系统。在下一个部分,我们将从消息驱动架构产生到另一个架构.就像基于WEB的架构一样.图1展示我们的样本应用程序的架构.  




Figure 1. Architecture of the message-driven bank

在我们的例子中,我们将处理来自Java消息服务队列的银行定单.一张定单的处理包括通过JDBC来更新当前帐户的数据库.为了避免信息的丢失和重复,我们将使用JTA和JTA/XA事务来配合更新:处理信息和更新数据库将发生在一个原子事务里.资源部分可得到JTA/XA的更多信息.

编写应用程序代码

该应用程序将由两个JAVA类组成: Bank(一个DAO)和MessageDrivenBank.如图2.




Figure 3. Architecture for the test

如你所看到的,当我们执行我们的测试,将会发生下面的情况:
1.        BankTest开始一个新事务.
2.        然后,这个test在Spring运行期间获得一个BANK对象.这步触发Sping的创建和初始化过程.
3.        这个test调用BANK的方法.
4.        BANK调用datasource对象,通过它自己的setDataSource 方法从Spring 获取这个对像.
5.        这个数据源是JTA-enabled,并且与JTA实现交互来注册当前事务.
6.        JDBC statements和帐户数据库交互.
7.        当方法返回时, test调用事务回滚.
8.        JTA记得住datasource对象,会命令它进行回滚.

第四步:添加声明式事务管理

Spring允许添加声明式事务管理来管理java对象.假设我们想确认bank总是和一个有效的事务上下文一起被调用.我们通过在实际对象的上部配置一个proxy对象. Proxy和实际对象有相同接口,所以客户通过完全相同的方式使用它. 配置Proxy wrap每个BankDAO方法到事务中.结果配置文件如下. 不要被XML的庞大吓倒—大多数内容能通过复制和粘贴到你自己的工程中再使用.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<beans>
    <!--
        Use a JTA-aware DataSource
        to access the DB transactionally
    -->
    <bean id="datasource"
        class="com.atomikos.jdbc.nonxa.NonXADataSourceBean">
        <property name="user">
            <value>sa</value>
        </property>
        <property name="url">
            <value>jdbc:hsqldb:SpringNonXADB</value>
        </property>
        <property name="driverClassName">
            <value>org.hsqldb.jdbcDriver</value>
        </property>
        <property name="poolSize">
            <value>1</value>
        </property>
        <property name="connectionTimeout">
            <value>60</value>
        </property>
    </bean>
    <!--
    Construct a TransactionManager,
    needed to configure Spring
    -->
    <bean id="jtaTransactionManager"
        class="com.atomikos.icatch.jta.UserTransactionManager"/>
    <!--
    Also configure a UserTransaction,
    needed to configure Spring  
    -->
    
    <bean id="jtaUserTransaction"
        class="com.atomikos.icatch.jta.UserTransactionImp"/>
    <!--
    Configure the Spring framework to use
    JTA transactions from the JTA provider
    -->
    <bean id="springTransactionManager"
    class="org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager">
        <property name="transactionManager">
            <ref bean="jtaTransactionManager"/>
        </property>
        <property name="userTransaction">
            <ref bean="jtaUserTransaction"/>
        </property>
    </bean>
    <!-- Configure the bank to use our datasource -->
    <bean id="bankTarget" class="jdbc.Bank">
        <property name="dataSource">
            <ref bean="datasource"/>
        </property>
    </bean>
    <!--
    Configure Spring to insert
    JTA transaction logic for all methods
    -->
    <bean id="bank"
    class="org.springframework.transaction.interceptor.TransactionProxyFactoryBean">
        <property name="transactionManager">
            <ref bean="springTransactionManager"/>
        </property>
        <property name="target">
            <ref bean="bankTarget"/>
        </property>
        <property name="transactionAttributes">
            <props>
                <prop key="*">
                    PROPAGATION_REQUIRED, -Exception
                </prop>
            </props>
        </property>
    </bean>
</beans>


这个XML文件告诉Spring去配置下面的对象:
1.        需要通过JDBC连接的datasource.
2.         添加jtaTransactionManager和jtaUserTransaction用于为JTA事务的Spring配置作准备.
3.        springTransactionManager用于告诉Spring需要使用JTA.
4.         BankDAO被重命名为bankTarget (因如下解释的原因).
5.        bank对象被添加用于包装事务和bankTarget的所有方法.我们通过配置bank对象来使用

springTransactionManager,这意味着所有事务将是JTA事务. 每个事务都被设置为PROPAGATION_REQUIRED,这将在任何异常下出现强制回滚.

对这些对象包含的内容,你都可以很容易的复制和粘贴jtaTransactionManager, jtaUserTransaction, springTransactionManager到其他工程.其他的是应用程序相关的对象:datasource, bankTarget, bank. Bank对象很有趣:事实上对于bankTarget它是一个proxy;他们拥有相同的接口. Trick如下:当我们的应用程序请求Spring去配置和返回bank对象,Spring实际上将返回proxy(看起来和我们的应用程序完全相同),随后这个proxy将为我们开始/结束事务.这样,应用程序和Bank类本身都不需要知道JTA!图4阐述了在这步我们所得到的.  




Figure 4. Architecture with declarative JTA transactions in Spring

现在的工作如下:
1.        应用程序调用bank对象.这将触发Spring的初始化处理和返回proxy对象. 对应用程序而言,这个proxy行为和我们的Bank是一样的.
2.        当bank的一个方法被调用, 这个调用将会通过proxy进行.
3.        proxy使用springTransactionManager创建一个新事务.
4.        springTransactionManager被配置为使用JTA,因些它委派到JTA.
5.        调用被forward到Bank的实际对象,bankTarget.
6.        bankTarget使用从Spring中得到的datasource.
7.        datasource对事务进行注册.
8.        通过规则的JDBC访问数据库.
9.        在返回时, proxy终止事务:如果在先前的序列中没有发生异常,那么将会提交终止指令.否则,它将会被回滚.
10.        transaction 管理器与数据库配合进行提交和回滚.

在这步中的测试怎样进行?我们可重用BankTest 和它清晰的事务划分:因为PROPAGATION_REQUIRED, proxy将和在BankTest中创建的事务上下文一起执行.

第五步:编写PROPAGATION_REQUIRED

在这步,我们将添加JMS处理逻辑.为了做到这样,我们主要需要实现JMS MessageListener接口.我们也会添加公共的setBank方法使Spring的依赖注入起作用.源代码如下:

package jms;
import jdbc.Bank;
import javax.jms.Message;
import javax.jms.MapMessage;
import javax.jms.MessageListener;

public class MessageDrivenBank
implements MessageListener
{
    private Bank bank;

    public void setBank ( Bank bank )
    {
        this.bank = bank;
    }

    //this method can be private
    //since it is only needed within
    //this class
    private Bank getBank()
    {
        return this.bank;
    }

    public void onMessage ( Message msg )
    {
        try {
          MapMessage m = ( MapMessage ) msg;
          int account = m.getIntProperty ( "account" );
          int amount = m.getIntProperty ( "amount" );
          bank.withdraw ( account , amount );
          System.out.println ( "Withdraw of " +
          amount + " from account " + account );
        }
        catch ( Exception e ) {
          e.printStackTrace();
            
          //force rollback
          throw new RuntimeException (
          e.getMessage() );
        }
    }
    
}



第六步:配置MessageDrivenBank

这里我们配置MessageDrivenBank去监听事务的QueueReceiverSessionPool.这样给我们可以实现和EJB(没有丢失信息和冗余信息)类似的消息机制,但在这里我们是用简单的POJO对象实现.当向pool中插入一个MessageListener,这个会话池将确保用JTA/XA事务接收到消息.结合JTA/XA-capable 的JDBC数据源,我们可以实现可靠的消息机制.  Spring的配置如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>


<!--
        NOTE: no explicit transaction manager bean
        is necessary
        because the QueueReceiverSessionPool will
        start transactions by itself.
-->
<beans>
    <bean id="datasource"
        class="com.atomikos.jdbc.nonxa.NonXADataSourceBean">
        <property name="user">
            <value>sa</value>
        </property>
        <property name="url">
            <value>jdbc:hsqldb:SpringNonXADB</value>
        </property>
        <property name="driverClassName">
            <value>org.hsqldb.jdbcDriver</value>
        </property>
        <property name="poolSize">
            <value>1</value>
        </property>
        <property name="connectionTimeout">
            <value>60</value>
        </property>
    </bean>
    <bean id="xaFactory"
        class="org.activemq.ActiveMQXAConnectionFactory">
        <property name="brokerURL">
            <value>tcp://localhost:61616</value>
        </property>
    </bean>
    <bean id="queue"
        class="org.activemq.message.ActiveMQQueue">
        <property name="physicalName">
            <value>BANK_QUEUE</value>
        </property>
    </bean>
    <bean id="bank" class="jdbc.Bank">
        <property name="dataSource">
            <ref bean="datasource"/>
        </property>
    </bean>
    <bean id="messageDrivenBank"
        class="jms.MessageDrivenBank">
        <property name="bank">
            <ref bean="bank"/>
        </property>
    </bean>
    <bean id="queueConnectionFactoryBean"
        class="com.atomikos.jms.QueueConnectionFactoryBean">
        <property name="resourceName">
            <value>QUEUE_BROKER</value>
        </property>
        <property name="xaQueueConnectionFactory">
            <ref bean="xaFactory"/>
        </property>
    </bean>
    <bean id="queueReceiverSessionPool"
        class="com.atomikos.jms.QueueReceiverSessionPool"
        init-method="start">
        
        <property name="queueConnectionFactoryBean">
            <ref bean="queueConnectionFactoryBean"/>
        </property>
        <property name="transactionTimeout">
            <value>120</value>
        </property>
        <!--
        default license allows only limited
        concurrency so keep pool small
        -->
        <property name="poolSize">
            <value>1</value>
        </property>
        <property name="queue">
            <ref bean="queue"/>
        </property>
        <property name="messageListener">
            <ref bean="messageDrivenBank"/>
        </property>
    </bean>
</beans>


因为这篇文章需要一个便于安装的JMS服务,所以这里我们使用ActiveMQ.如果你正在使用另一个JMS实现,那么你将仍然能使用这部分提出的技术.接下来除了datasource和bank对象,我们将增加下面的对象定义:

·        xaFactory: 为建立JMS连接的connection工厂.
·        queue: queue代表我们将使用的JMS队列, 这个队列被配置成ActiveMQ要求的形式.
·        queueConnectionFactoryBean:一个JTA-aware的JMS连接器.
·        A queueReceiverSessionPool for JTA-enabled message consumption:注意:我们同时指定了用来调用的初始化方法(例:start);这是Spring的另一个特性. Start方法在session pool类里定义,它是在Spring配置文件中进行配置的.
·        messageDrivenBank:负责处理消息.

你可以问问自己事务管理是在哪里进行的.事实上, 在先前部分被添加的对象已消失.为什么呢?因为我们现在使用QueueReceiverSessionPool来接收来自JMS的消息,并且这个类也为每次接收启动一个JTA事务.我们也可以保留JTA配置,另外添加JMS配置, 但是这样可能会使XML文件更长. 现在session pool类将担当事务管理角色.它和proxy方法的工作相似; 只是这个类需要JMS  MessageListener 为之添加事务. 通过这样配置,在每个消息收接之前程序将启动一个新事务 无论何时, 当我们的消息实例正常返回时, 这个事务将提交. 如果出现RuntimeException, 那么这个事务将回滚. 结构如下面图5(可以清淅地看到一些JMS对象).




Figure 5. Architecture for message-driven applications in Spring

现在该架构工作如下:
1.        应用程序调用bank对象和初始化数据库表.
2.        应用程序queueReceiverSessionPool, 因此触发一个start方法的调用去监听到达的消息.
3.        queueReceiverSessionPool在队列中侦察一个新消息.
4.        queueReceiverSessionPool开始一个新事务,并且注册这个事务.
5.        queueReceiverSessionPool调用已注册的MessageListener (messageDrivenBank).
6.        这将触发对bank 对象的调用.
7.        bank 对象通过datasource访问数据库.
8.        datasource注册事务.
9.        通过JDBC访问数据库.
10.        当处理完成时, queueReceiverSessionPool会终止这个事务。然后进行commint(除非发生RuntimeException).
11.        transaction manager开始消息队列的两阶段提交.
12.        transaction manager开始数据库的两阶段提交.

第七步:编写应用程序
因为我们没有使用容器,我们仅仅提供一个Java应用程序就可以启动整个银行系统.我们的Java应用程序是非常简单: 它有能力找回配置的对象(Spring通过XML文件将他们放到一起). 这个应用程序能在任何兼容的JDK(Java Development Kit)上运行,并且不需要应用服务器.

package jms;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory;
import com.atomikos.jms.QueueReceiverSessionPool;
import jdbc.Bank;

public class StartBank
{
  public static void main ( String[] args )
  throws Exception
  {
    //open bean XML file
    InputStream is =
    new FileInputStream(args[0]);
    
    //the factory is Spring's entry point
    //for retrieving the configured
    //objects from the XML file
    XmlBeanFactory factory =
        new XmlBeanFactory(is);
    
    //retrieve the bank to initialize
    //alternatively, this could be done
    //in the XML configuration too
    Bank bank =
        ( Bank ) factory.getBean ( "bank" );
    
    //initialize the bank if needed
    bank.checkTables();

    //retrieve the pool;
    //this will also start the pool
    //as specified in the beans XML file
    //by the init-method attribute!

    QueueReceiverSessionPool pool  =
        ( QueueReceiverSessionPool )
        factory.getBean (
        "queueReceiverSessionPool" );

    //Alternatively, start pool here
    //(if not done in XML)
    //pool.start();

    System.out.println (
        "Bank is listening for messages..." );
        
  }
}


这就是J2EE!是不是认为J2EE也很容易呢?

对通用性的考虑
这部分里我们看看更多的概念,这些概念在许多J2EE应用程序中是很重要的.我们同样将看到对这些概念来说,一个应用服务器并不是必须的.

集群和可扩展性
健壮的企业应用程序需要集群来分流负担. 在消息驱动应用程序的例子中,这很容易:我们自动地从JMS应用程序继承得来处理能力.如果我们需要更强大的处理能力,那么我们只需增加更多连接相同JMS服务器的进程.一个对服务性能有效的衡量标准是在队列中停留的消息的数量. 在其他情况下,如基于web的 架构(如下)我们能很容易地使用web环境下的集群能力.

方法级别的安全
一个典型的观点是认为EJB能增加方法级的安全性.虽然并没有在这篇文章中提到,但是在Sping中配置方法级别的安全是可能的.这种配置类似于我们增加方法级的事务划分的方式.

对非消息驱动的应用程序的通用性
在不改变源代码的情况下(除了主应用程序类),我们使用的平台能很容易地被整合到任何J2EE web 应用服务器. 换句话说 , 通过JMS进行后台处理;这使得web服务器在面对后台处理的延迟问题上更可靠和更独立.在任何情况下, 为了实现容器管理的事务或容器管理的安全性,我们都不再需要依靠EJB容器来实现.

关于容器管理持久化?
存在并被很多开发者检验过的技术例如:JDO或者Hibernate 都不一定需要一个应用服务器. 另外,这些工具已经占据了持久化市场.

结论
今天,不需要应用服务器的J2EE已经成为可能,也很容易. 有人或许会说,没有应用程序服务器,有一些应用程序仍不能实现:例如,如果你需要一般的JCA(Java Connectivity API) 功能性, 那么我们上面提供的平台是不够的. 但是,这可能会发生改变,因为不用使用一个应用程序服务器进行开发,测式和部署的好处实在是太大. 人们越来越相信: 将来得J2EE是一个模块化的”选择你所需要”架构. 这与我们之前的完全基于应用服务器的方法相反. 在这样的情况下,J2EE开发者将从应用服务器和EJB中解放出来.

资源:
·        代码下载
·        Guy Pardon's presentation on Transactions in Spring published at TheServerSide
·        More information on Atomikos Transactions and message-driven functionality without EJB
·        The home page of Spring
·        More information on JUnit
·        FirstSQL is an easy-to-install, XA-compliant DBMS
·        More information on HSQLDB
·        More information on ActiveMQ
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