原子性:事务的操作,或者是全部成功(此时提交事务),或者是全部不成功(此时回滚事务),谓之为 all-or-nothing 属性。一个事务应该被视为单个工作单元,在一个事务里面绝对不可能同时存在完成了的和没有完成的操作。
一致性:完成了的事务将资源从一个有效状态转变为另一个有效状态。一致性的具体例子有:数据库的参照完整性和表中的主键唯一性。
独立性在事务没有提交之前,事务作用的共享资源的改变在事务之外是不可见的。独立性确保了不同事务不会同时访问正在更新的数据。
持久性:由事务提交的改变会永久存在。
JOTM (Java Open Transaction Manager)是由ObjectWeb协会开发的功能完整的且资源开放的独立的事务管理器。它提供了 JAVA 应用程序的事务支持,而且与 JTA( JAVA 事务 API)兼容。您可以在JOTM home page了解到更多的详细信息。在 TOMCAT(或其它 Servlet 容器)整合了 JOTM 后,JSP 和 servlet 的开发者们就可以获得事务的优势轻而易举的创建更多健壮的 web 应用程序。
为了突出事务是怎样增强 web 应用程序的,举一个常用的例子, web 浏览器与客户端交互的 ATM 。
ATM 样例:
情景
此例比较简单:一个客户想从 ATM 提款,输入了他的客户名称,john_doe;想提款数,$50。如果他的银行帐户上有足够的钱并且在 ATM 机上有足够的现金的话,应用程序就能给他相当数目的现金,并从银行帐户上提出同样的数目。否则,操作中断,并且除出现错误信息之外,其他都不会改变。我们无需担心安全问题,只是在猜想用户是否正确授权。
这是一个非常简单的例子,但是如果不使用事务,用别的方法执行起来将会很难。客户端操作将会涉及到两个不同的资源:ATM 和客户银行帐号。它们会自动的在应用程序设计中产生 ACID 问题。例如:如果在 ATM 上操作成功而在银行帐户上却失败(也许是因为交流失败),客户将会取到钱,但是他的帐户将不会更新。对于银行来说,这就亏大了。更糟的是,如果银行帐户更新了,但是由于一个错误阻止 ATM 传送钱,客户得不到现金,但是帐户上却提掉了这笔款。
为了防止出现上述事故,在你的应用程序里,你能够 1) 联系两个资源,并告知两者客户执行的所有当前操作,2) 询问两者是否能执行操作,3)如果两者都同意,则请求操作。即使这样,此方法也不能谓之足够健壮,因为,如果客户帐户上的钱在第二步和第三步的时候被另外一操作提走,提款可能会失败,例如,客户帐户不能出现逆差。
事务能使应用程序更简单更健壮的之处就是:在同一事务的两个资源上执行所有的操作的时候,它将会解决 ACID 的问题(尤其是原子性)。
应用程序设计
数据层:在数据层,有两个不同的数据库,并各自有一张表。为了使例子更接近实际,我们使用两个不同的数据库,因为有可能从 ATM 提走不是属于该客户帐户的款(请参见下文配置数据库)。
banktest 包含代表客户帐号的 account 表。
atmtest包含代表 ATM 的 atm 表。
逻辑层:在逻辑层,有三个类来访问资源和执行操作:
foo.BankAccount 代表给定客户的银行帐号 account,并能通过 JDBC在 account 执行数据库操作。
bar.ATM 代表 ATM,并在 atm 表上执行 JDBC 操作。
bar.CashDelivery 使用前面两个类来执行一个客户操作。
所有逻辑在 CashDelivery.java 的 deliverCash 方法中实现。
javax.transaction.UserTransaction 接口用于划分事务所有 utx.begin() 和 utx.commit() (或 utx.rollback())之间的操作在同一事务内执行。这确保了应用程序不会受到如前述的遭遇。
事务使得应用程序更为简单,由以下简单的步骤组成:
1. 开始事务。
2. 联系客户的银行帐户并从帐户上提款。
3. 告诉 ATM 传送钱。
4. 完成事务:如果所有事件完成,提交事务。否则,回滚事务。
5. 报告客户事务结果。如果事务成功,现金将被提出,钱数也将从帐户上提出。否则,一切都不会改变。
例1. CashDelivery.java
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表示层:在表示层,就用程序由两个 JSP 文件组成:
atm.jsp, 应用程序,它发送给bar.CashDelivery 类客户登录和提款数目,并显示客户操作的结果 。
admin.jsp,,用于显示和更新两个资源的信息。(它不属于应用程序设计的部分,但是添加它来简化资源更新,比如处理客户帐户的钱数。)
图1 应用程序设计
配置数据库
关于数据库,建议使用MySQL 4.0.12和相应的 JDBC 驱动程序(见Resources)。默认情况下,MySQL 表不会受影响。为支持事务,表在创建的时候设置为 InnoDB 类型。另外,为启用 InnoDB 类型,您可以将 MySQL 配置文件内的 #skip-innodb 行注释掉。
已配置了一个 MySQL 的例子,用户名为 javauser,密码为 javadude。确保该用户已被创建并且拥有创建数据库的权限。
创建数据库和表的脚本在 scripts/ 目录下的 example file 内含有。它将创建一个 account 表并插入两个客户:john_doe 他的帐户金额为 $100。jane_doe 他的帐户金额为 $600。
例2 创建 account 表
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脚本还会创建有 $500 可用现金的 atm 表。
例3 创建 atm 表
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最后,复制 $CATALINA_HOME/shared/lib 内的 JDBC 驱动程序 .jar 文件。
获取并安装 TOMCAT:本章主要介绍 Tomcat 4.1.18 及以上的版本。首先确保没有使用以前的旧版本,安装 TOMCAT 没有什么特别,只需下载并解压缩即可。
获取并安装 JOTM:如果要使用 JOTM,只需要下载最近的二元版本并将解压缩即可。再从lib/ 目录下将.jar 文件(除了 log4j.jar、ommons-cli.jar 和 jotm_iiop_stubs.jar) 复制到 $CATALINA_HOME/shared/lib。这样就完成了。
配置 TOMCAT:需要配置 Tomcat,使之能够从 JNDI 获取 UserTransaction 和 DataSource 对象(它们用在 foo.BankAccount 和 bar.ATM)。
首先,告诉 TOMCAT 你所使用的 JNDI 名字,以便在 WEB 应用程序中查询数据源。这些步骤由 web.xml 完成,其代码如下。对于银行帐户数据源,使用的 JNDI 名字是 java:comp/env/jdbc/bankAccount ,而且只能在 java:comp/env/ 之后给出名字。TOMCAT 通过 JNDI 机制来解决其余的问题。对于 ATM 数据源也同样于此。
例 4. web.xml
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您必须告诉 TOMCAT 怎么样返回 web.xml内的资源,这个过程就由bank.xml文件来完成了。对于银行帐户和 ATM 资源,您必须设置参数,以便 TOMCAT 能将 WEB 应用程序与数据源正确相连。有关更多的详细信息,请参考 TOMCAT JNDI 数据源基础知识。(参见 Resources)
其中一个参数需特别关注:factory.类中设置这个参数,用于当 WEB 应用程序通过 JNDI 查询时来创建一个数据源。另外一个重要的资源(在 web.xml 中有描述)是 UserTransaction。java:comp/UserTransaction 使用这个资源来区分事务,它由 JOTM 来执行。
例 5 bank.xml
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展开 WEB 应用程序:一旦你设置了 JOTM 和TOMCAT ,展开并使用 WEB 应用程序就很容易了。首先,下载 bank.tgz 并将之解压缩, 再将bank.xml 和 bank.war 复制到 $CATALINA_HOME/webapps 下;然后,启动 TOMCAT:
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您会在日志里面发现 JOTM 还没有启动。它是在当您第一次访问 DataSource 时才会启动的,在那个时候,您将会发现以下信息:
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键入URLhttp://localhost:8080/bank/来使用 WEB 应用程序。
使用 WEB 应用程序
WEB 应用程序的首页包含两个链接:
1. 是 Cash Delivery 页面,您可以在上面像在 ATM 一样提款。
图2 Cash Delivery 页面
2. 是management console,您在上面可以对 ATM 或自己创建的银行帐户进行检测或更新。
图3 Management Console
操作之前,ATM 有$500,John Doe 银行帐户上有 $100 ,Jane Doe 银行帐户有 $600 。
如果 John Doe想取 $400 ,交易将会失败,因为在他的帐户上余额不够。结果将是:
Client ID:john_doe, value: $400
Cash can not be delivered to you
because:not enough money in your account (only $100).
如果 Jane Doe想取 $550 ,交易也会失败,因为ATM上的现金不够。结果将是:
Client ID:jane_doe, value: $550
Cash can not be delivered to you
because:not enough cash available from this ATM (only $500).
如果 John Doe 取 $50 的话,交易将会成功。结果将是:
Client ID:john_doe, value: $50
Please take your cash ($50)
Thank you!
总结
这个简单的例子证明了 servlet 是怎样通过使用事务提供健壮和简化的,并且确保在任何情况下都正确。Tomcat 和 JOTM 完美的结合使在 servlet 内能轻而易举的取得事务的优势。
除上述简单的例子以外,JOTM还有更多的优点。JOTM 提供了以下性能,有助于增强 WEB 应用程序。
1.完全分布式事务支持.如果数据层、业务层、表示层运行在不同的 JVM 上,则有可能有一个全程的事务跨度这些JVM,事务的内容在 RMI/JRMP 和 RMI/IIOP 上传播。
2.整合 JDBC。使用的 XAPool例子就是一个 XA-兼容的 JDBC 连接池,可以与数据库相互操作。XAPool 类似于 Jakarta DBCP,只是增加了 XA-兼容的特征,如果要结合 JDBC 使用 JTA 事务就必须遵从这个特征。
3.整合 JMS。JOTM 可以结合 JORAM,由ObjectWeb 协会开发的“JMS 提供者”提供了事务的 JMS 消息。你可以得到出现在 servlet中同一事务的 JMS 消息发送件和更新的数据库。
4.WEB 服务事务。JOTM 提供了BTP(Business Transaction Protocol)、JOTM-BTP接口,它们用于在 WEB 服务中增加事务行为。
所有这些功能的样例和文档都可以在 JOTM 的档案和网站上找到。