J2EE宠物商店

J2EE 是Java技术在企业运算上的应用，它包含多种运算标准，如EJB组件架构、JDBC数据库运算、JMS信息传递、Java Servlets/JSP等Web组件程序等，功能强大且内容博大精深。为了让使用者可以有一个设计J2EE架构应用程序的模板，Sun做出一套系统名为 “Java宠物商店（Pet Store）”。这个网上宠物店的范例是针对已经熟悉Java程序设计和J2EE概念人员的。这个系统是使用正规方式设计出来的，使得使用J2EE架构的 人员有了一个参考的依据。这个范例一出来，很快就被用来当成比较各家J2EE兼容产品的依据。Oracle的J2EE Application Server（Oracle 9iAS）、BEA WebLogic Server、IBM WebSphere都有相应的产品。Java标准的精神原本就是各家厂商合作制定技术标准，然后再根据这个标准来评选出最优产品。

　　Java Pet Store使用的架构设计就是所谓的MVC 设计模式。MVC是Model-View-Controller的简写，是设计模式的一种，源自Smalltalk。MVC模式则是将对象分成三类， Model对象专门用来包装应用程序的状态，View用来负责屏幕上的展现，Controller则负责定义应用程序的各种动作和反应。Java宠物店系 统利用MVC模式设计整个系统架构，将各层的对象清楚地分开。Java宠物店的目的是展示一个具有扩充性的企业运算架构，就是采用三层（3-Tiers） 式设计：资料展现层在最外面，中间是执行企业运算逻辑的中间层组件，后端就是单纯存放资料的关系型数据库。Java宠物店当初的用意也只是当成一个 J2EE架构设计的模板，并没有特别针对加速执行效能作额外的设计。

系统构架与宠物商店简介

　　系统构架

　　Pet Store网站系统采用松耦合的设计架构，可以和多个数据源、EIS进行交互。这个例子共分成4个部分：

　　1.Web购物站点；

　　2.管理部分,包括销售统计、手工接受/拒绝订单；

　　3.订单处理，包括以下4部分内容：

　　 ◆ 通过JMS接受/处理订单消息；

　　 ◆ 用Java Mail来通知客户；

　　 ◆ 通过JMS发订单给供应商；

　　◆ 维护订单数据库。

　　4.供应商，此部分包括以下内容：

　　 ◆ 通过JMS接受订单；

　　◆ 派送货物给用户；

　　◆ 提供一个基于Web的库存管理；

　　◆ 维护库存数据库。

　　宠物店网上商店功能

　　通过浏览器可以访问此商店。客户通过浏览，可以把货物放入购物车，创建账户/登录账户，创建订单，然后通过信用卡支付。

　　宠物商店结构

　　宠物店的网站服务是从上而下的。最上层是WAF(Web Application Framework)来控制应用的屏幕跳转，产生视图，然后调用商业组件来完成商业处理（如图1所示）。

　　图1 Java Pet Store 结构

　　WAF提供了许多Web应用所需的服务，包括请求的过滤和分发、模板视图的产 生、一系列可重用的Taglib，以及屏幕流程控制等。应用组件封装了处理的逻辑，它们代表了商业的数据，并且操作这些商业数据，实体EJB代表了商业实 体，如客户、地址、账目。会话EJB提供了一些方法，如登陆一个用户、输出一个用户、管理购物车等。其它会话EJB提供了一些共同的方法，如产生唯一标示 符。传统的JavaBean组件变成了值对象，用来在EJB组件和应用间传递数据。XML文档类则用来处理订单信息。

　　这个宠物店例子的WAF是对J2EE蓝图Web层规范的实现。一个Web层处理一般可以划分成四步（如图2所示）:

　　◆ 解释一个请求；

　　◆ 执行一个商业逻辑处理；

　　◆ 选择下一个视图；

　　◆ 产生这个视图。

　　图2 WAF的Web层处理

　　宠物店模块设计

　　宠物店由一些独立模块组成：

　　◆ 控制模块 它来分发请求到各个业务处理逻辑、控制屏幕跳转、处理对应的组件及用户；

　　◆ 登录和注册 控制模块由WAF实现和扩展；

　　◆ 购物车模块 购物车跟踪用户购物过程；

　　◆ 登录模块 需要用户登录在某些页面登录；

　　◆ 消息模块 从宠物店到等单中心用来异步传输订单；

　　◆ 类别模块 根据用户查询需求提供一个类别视图；

　　◆ 客户模块 表示客户信息，如地址、信用卡、联系方式等（如图3所示）。

　　图3 Java pet Store 模块设计

　　在图3中，控制模块控制所有的交互和执行,每个用户会话都有一个购物车对应。

　　宠物店的组件

　　1. EJB，代表了商业数据和执行商业逻辑处理；

　　2. JSP页面， 定义了整个应用的视图框架模板(template.jsp)和模板组成的各个JSP文件，以及各种被引用的图形文件；

　　3. XML文件，用来定义屏幕、屏幕跳转控制、绑定URL到某个HTML Action、定制signOn以及J2EE部署的部署XML文件；

　　4. Servlet过虑器, 用来校验用户安全的登陆和输出的编码；

　　5. 异步信息发送组件,传输使用XML封装的订单到订单处理中心；

　　6. 一个安装程序,用来产生例子数据库。

分析宠物商店的应用

下面就按照MVC架构和层次化应用模型来分析这个应用。

模型—视图—控制架构

1．应用模型划分方法

分析一个实际应用可以有三种划分的方法：第一种划分方法为模型—视图—控制 （MVC）架构。这种方法把应用分解成数据、显示和控制三个部分。第二种划分方法把应用按照不同的角色划分成不同的层次，分离客户端、Web层、EJBs 层和底端的数据层或遗留系统层，即J2EE应用的层次划分方法。第三种划分是传统的功能模块划分。

划分的目的是使复杂的问题清晰化、条理化。每一种划分虽然增加了额外的复杂性，但 也有它的好处。MVC架构为应用组件提供一个灵活的、可重用的、易测试的、可扩展的和清晰的设计角色。多层设计使实现技术的选择灵活，同时具有可升级和可 扩展性。模块化的设计把系统分解成小的直接模块，可以进行单独分析、测试和理解。

现在企业级应用与以前相比，要更多地支持使用不同类型接口的多类型用户，例如在线商店需要为Web顾客提供HMTL主页、为无线顾客提供XML主页、为系统管理员提供JFC/Swing接口、为供应商提供基于XML的Web服务等（见图4）。

图4 Java Pet Store 支持的各种类型用户关系图

当开发一个支持单一类型客户端的应用时，可以把数据访问逻辑、显示控制逻辑和接口逻辑交织在一起。但对于支持多类型客户端的企业系统来说，这是很麻烦的。因此：

◆ 对于每种类型的客户端接口，需开发不同的应用；

◆ 每个应用的非界面代码是重复的，在实现、测试和维护方面需重复工作；

◆ 复制工作本身是昂贵的，因为界面与非界面代码交织；

◆ 重复工作不可避免，而且是有缺陷而缓慢的。

2.使用模型—视图—控制架构

通过在J2EE应用中使用模型—视图—控制架构，把核心数据和数据访问功能与使用这些功能的显示控制逻辑分开，如图5所示。这种分离允许多视图共享同样的企业数据模型。

图5 MVC架构

MVC架构起源于Smalltalk，最初用来在传统的图形用户界面模型中映射输入、处理和输出任务。然而，它可以直接用来映射多层企业应用中的相关概念，具体概念介绍如下：

模型（Model）代表企业数据和业务规则，用来控制访问和数据更新。模型是接近现实世界的服务软件，因此现实世界的建模技术可以应用模型。

视图（View）代表模型的内容。它通过模型访问企业数据并指定这些数据的显示。视 图负责模型状态改变后呈现给用户的数据也相应改变。可以通过推（Push）模型实现，即视图在模型中注册获取更新指令，或者拉（Pull）模型，即由视图 负责在需要获取最新数据的时候调用模型。

控制（Controller）把与视图交互转化成模型执行的动作。在独立运行的 GUI客户端，用户交互可能是按钮或菜单，而在Web应用中是GET和POST HTTP请求。模型执行的动作包括激活业务处理进程或改变模型状态。以用户交互和模型动作结果为基础，控制通过选择合适的视图完成相应功能。

MVC架构有如下优点：

◆ 多视图使用同一模型。模型与视图分离允许多视图使用同一企业模型。因此，企业级应用模型组件容易实现、测试和维护。

◆ 容易支持新类型的客户端。支持一个新类型的客户端，只需写一个视图和控制，然后把它连到现存的企业模型中。

分析Java Pet Store应用

视图

视图是用户界面和应用程序的接口。在Java Pet Store中，视图在Web层实现。共有三种组件实现视图：JSP页面、JSP自定义标记和JavaBean。视图部分涉及到三方面内容：

1.屏幕

屏幕是一个页面显示的所有内容。根据需要，在ScreenDefinitions.jsp中定义如下屏幕：

<ccid_nobr> </ccid_nobr>

<ccid_code>Name：MAIN_SCREEN，DEFAULT_SCREEN Name：CATEGORY_SCREEN Name：SEARCH_SCREEN Name：PRODUCT_SCREEN Name：PRODUCT_DETAILS_SCREEN Name：CART_SCREEN Name：CHECKOUT_SCREEN Name：PLACEORDER_SCREEN Name：COMMIT_ORDER_SCREEN Name：SIGNIN_SCREEN Name：SIGNUP_SCREEN</ccid_code>

2．模板

因为要使整个网站的页面具有相同的特征，如每个页面都要有Logo、Banner等 相同的元素，所以采用模板定义页面的不同组成部分。本示例中定义的模板元素有footer.jsp、banner.jsp和index.jsp等。 ScreenDefinitions.jsp定义好的屏幕包括这些模板元素，通过include指令包含到页面中。

 

3．视图选择

视图的选择是通过控制来完成的。控制根据实际情况分析用户显示视图的ID，运行模板把整个视图显示出来，如图6所示。

图6 视图选择

模型

模型的状态是视图显示的数据来源，也是控制的具体对象。在J2EE中，描述模型的状态采用三种EJB：无状态会话EJB、有状态会话EJB和实体EJB。

1．辅助对象

有两种主要的辅助对象：数据库访问对象和值对象。对于实体EJB来说，数据库访问对象封装了数据库访问的方法，如AccountDAO等。对于所有EJB的属性值，则都由一个值对象来封装，如ShoppingCartModel、AccountModel等。

2．EJBs

本示例用到的EJBs如图7所示。

图7 Java Pet Store使用到的EJBs

3．模型状态到视图的绑定

一个模型对应多个视图，实现视图的绑定方法是：ModelUpdateListener和ModelUpdateNotifier实现了一种注册-监听模式，通过调用监听器的performUpdate方法来使视图得到更新。例如：

<ccid_nobr> </ccid_nobr>

<ccid_code>public class AccountWebImpl extends AccountModel implements ModelUpdateListener{ private ModelManager mm； private Account acctEjb； public AccountWebImpl(ModelManager mm){ super(null，null，null}； this.mm=mm； mm.addListener(JNDINames.ACCOUNT_EJBHOME，this)； } public void performUpdate(){ if(acctEjb==null) { acctEjb=mm.getAccountEJB()； } try{ if(acctEjb !=null)copy(acctEjb.getDetails())； }catch(RemoteException re){ throw new GeneralFailureException(re)； } } }</ccid_code>

控制

控制负责处理用户请求、调用相应的模型、更新模型的状态、刷新视图以及返回用户合理的页面。示例的所有控制对象如图8所示。

图8 控制对象图

1．RequestProcessor

RequestProcessor接收并处理用户的所有请求，调用RequestToEventTranslator对象把请求转换成预定义的事件，在事件处理完成后，进行视图更新。 代码如下所示：

<ccid_nobr> </ccid_nobr>

<ccid_code>public class RequestProcessor{ private ShoppingClientControllerWebImpl scc； private ModelManager mm； private ModelUpdateNotifier mun； private RequestToEventTranslator eventTranslator； private SecurityAdapter securityAdapter； public void init(...) { mm = (ModelManager)session.getAttribute("modelManager")； mun = mm； SCC = new ShoppingClientControllerWebImpl(session)； eventTranslator= new RequestToEventTranslator(this，mm)； } public void processRequest(HttpServletRequest req){ checkForWebServerLogin(req)； EStoreEvent event = eventTranslator.processRequest(req)； if (event != null){ Collection updatedModelList = scc.handleEvent(event)； mun.notifyListeners(updatedModelList)； } } }</ccid_code>

2．ShoppingClientControllerWebImpl

ShoppingClientContronerWebImpl是调用EJB层的ShoppingClientController代理对象，代码如下所示：

<ccid_nobr> </ccid_nobr>

<ccid_code>public class ShoppingClientControllerWebImpl{ private com....ejb.ShoppingClientController sccEjb； private HttpSession session； public ShoppingClientControllerWebImpl(HttpSession session){ this.session = session； ModelManager mm= (ModelManager)session.getAttribute("modelManager")； sccEjb = mm.getSCCEJB()； } public synchronized AccountModel getAccount(){ return sccEjb.getAccount().getDetails()； } ...... public synchronized Collection handleEvent(EStoreEvent ese){ return sccEjb.handleEvent(ese)； } public synchronized void remove() { sccEjb.remove()； } }</ccid_code>

3．ShoppingClientController

ShoppingClientController是有状态的会话EJB，它为每个 用户建立一个单独的实例，负责购物车和账号的生命周期，并负责处理事件。同时它也控制状态机StateMachine的生命周期。代码参见赛迪网 http://linux.ccidnet.com的期刊浏览2003年第6期。

4．StateMachine

StateMachine实现核心的业务逻辑，它负责改变模型的状态，包括处理每个业务事件的方法。代码参见赛迪网http://linux.ccidnet.com的期刊浏览2003年第6期。

　　小结

　　J2EE网站的开发方法，即是Internet的开发方法。Internet开 发的发展可以划分为三个阶段：第一阶段是将业务逻辑和表现逻辑完全集成在一起，采用HTML、JSP和Servlets技术开发；第二阶段是将业务逻辑和 表现逻辑分开，采用HTML、JSP、Servlets、JavaBeans Compoments和Custom Tags技术开发；第三个阶段是MVC设计模式（J2EE的开发方法）。今天，MVC设计模式已成为Internet开发发展的主流。无论是通过第一阶段 开发的应用，还是通过第二阶段开发的应用，都会面临着开发人员的分工、应用的可维护性和可扩展性及可测量性的问题。为此，我们在设计阶段关心的重点是系统 结构的复杂程度、代码之间的耦合度、代码的易维护性、应用框架的可重用性、EJB组件的可重用性和易测试性，以及不同技能开发人员的分工等。用纵观全局的 眼光来看，在Internet系统开始设计的时候，就要考虑开发、运行、维护阶段的问题。