摘 要 目前流行的Java企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)框架種類繁多,為了使開發(fā)人員正確選擇系統(tǒng)架構(gòu)從而提高Java企業(yè)應(yīng)用的開發(fā)效率,首先針對基于EJB和基于POJOs的較為流行的幾種框架分別進(jìn)行了概述,然后對這些框架從表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和持久層的實現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行了對比,總結(jié)了Java企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)框架選擇需要側(cè)重考慮因素,得到了基于EJB的框架和基于POJOs的框架分別適用的范圍。
關(guān)鍵詞 Java企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)框架;EJB3.0;Spring;Hibernate
引言 EJB的體系結(jié)構(gòu)是J2EE的基礎(chǔ)和核心,J2EE定義了整個標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用開發(fā)體系結(jié)構(gòu)和一個部署環(huán)境,基于EJB的框架一度成為人們開發(fā)Java企業(yè)應(yīng)用的首選。隨著Java開源項目陣營的發(fā)展壯大, 一些基于POJOs(Plan Old Java Objects)的開源框架被越來越廣泛地引入到Java企業(yè)應(yīng)用的開發(fā)中來。根據(jù)復(fù)雜程度人們習(xí)慣把前者稱為重量級框架,把后者稱為輕量級框架。Java企業(yè)應(yīng)用框架一般被劃分為三個層次:表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯組件層和持久層。本文主要對目前企業(yè)應(yīng)用對應(yīng)于這三個層次的兩種類型的流行框架進(jìn)行了細(xì)節(jié)比較,最后針對Java企業(yè)應(yīng)用的系統(tǒng)框架選擇提出作者的觀點。
兩種類型框架概述 1、基于EJB的重量級框架
由于 EJB容器能夠很好的處理系統(tǒng)性能、事務(wù)機(jī)制、安全訪問權(quán)限以及分布式運算等問題,基于EJB框架進(jìn)行開發(fā)能保證企業(yè)應(yīng)用平滑發(fā)展,而不是發(fā)展到一種規(guī)模就重新更換一套軟件系統(tǒng),且可以保證開發(fā)人員將大部份精力集中在業(yè)務(wù)邏輯的開發(fā)上。采用EJB框架開發(fā)的企業(yè)應(yīng)用具有必須繼承或依賴EJB容器的特點。EJB充分考慮到了頂級大型項目的需求,使用它幾乎能解決企業(yè)級應(yīng)用涉及到的所有問題,相應(yīng)的基于EJB框架也是一個功能復(fù)雜的重量級框架。
J2EE1.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的EJB 2.1框架缺少設(shè)計且實現(xiàn)起來有些過于復(fù)雜。當(dāng)前J2EE5.0的新規(guī)范提出的EJB 3.0的目標(biāo)就是簡化開發(fā)[1],借鑒了一些基于POJO的思想,它相對于EJB2.1中兩個重要的變化分別是:一是使用了Java5中的程序注釋工具,注釋取代了過多的XML配置文件并且消除了嚴(yán)格組件模型需求;二是采用了基于Hibernate和TopLink思想的O/R Mapping模型。
J2EE5.0的新規(guī)范中定義企業(yè)應(yīng)用三個層次的標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)為:表現(xiàn)層采用JSF(Java Server Face),JSF的開發(fā)流程的核心是事件驅(qū)動,組件和標(biāo)簽的封裝程度非常高,很多典型應(yīng)用已經(jīng)不需要開發(fā)者去處理http。整個過程是通過IoC(依賴注入)[2]來實現(xiàn)的;業(yè)務(wù)組件層采用EJB3.0的Session Bean。EJB3.0允許開發(fā)者使用藕合松散的組件來開發(fā)應(yīng)用。這些組件通過自己發(fā)布的商業(yè)接口來耦合,不必像EJB 2.1規(guī)范定義的那樣一個Bean必須遵守的嚴(yán)格的組件模型,每一個EJB類必須從某一種抽象類中繼承,并為容器提供了回調(diào)的鉤子;持久層采用EJB3.0實體Bean持久化模型,吸收了Hibernate的一些思想采用O/R Mapping模式, EJBQL也有許多重要的改變。
2、基于POJOs的輕量級框架
在基于POJOs輕量級框架上開發(fā)的應(yīng)用程序無需依賴于EJB容器可獨立運行,對應(yīng)于Java企業(yè)應(yīng)用三個層次的輕量級框架技術(shù)分別都得到了一定的發(fā)展,這三個層次流行的框架如下:
目前比較流行的開源表現(xiàn)層框架主要有Struts和Tapestry。Tapestry與Struts應(yīng)用框架不同的是,它是基于組件,而不是面向腳本語言(比如JSP和Velocity)的,組件是由一個定義文件(以XML的格式)、一個HTML模板、一個JAVA類構(gòu)成的;業(yè)務(wù)組件層輕量級解決方案也不少,包括Spring、Hivemind等。但是目前使用最為廣泛的還是Spring框架,Spring框架是一個基于IoC和AOP(面向方面編程)[3]的構(gòu)架。采用IoC使得它可以很容易的實現(xiàn)bean的裝配,提供了簡潔的AOP并據(jù)此實現(xiàn)事務(wù)管理等,但是它不具備處理應(yīng)用分布式的能力。Spring的核心要點是:支持不綁定到特定J2EE服務(wù)的可重用業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)訪問對象。這樣的對象可以在不同J2EE環(huán)境(Web或EJB)、獨立應(yīng)用程序、測試環(huán)境之間重用;持久層框主要有Hibernate和各種JDO產(chǎn)品,以及iBATIS。Hibernate是一個開源的O/R Mapping框架,它對JDBC進(jìn)行了非常輕量級的對象封裝,可以應(yīng)用在任何使用JDBC的場合,可以在應(yīng)用EJB的J2EE框架中取代CMP,完成數(shù)據(jù)持久化的重任。iBATIS是一個簡易的SQL Map工具,它是將手工編寫的在xml配置文件中的SQL語句映射成Java對象。
對應(yīng)于三個層次的框架比較 1、表現(xiàn)層框架比較
MVC設(shè)計模式不再是某一種表現(xiàn)層框架的特點而是這幾種框架的共性。Struts框架由于出現(xiàn)時間早,所以使用相對廣泛,它的社區(qū)非常活躍,很容易找到很多現(xiàn)成的開源功能標(biāo)簽以供使用以及樣例程序可供參考。但是它的組件在頁面中顯示的粗粒度,以及框架類的限制在很多情況下會表現(xiàn)得過于死板,給表示層的開發(fā)會帶來一些額外的代碼開銷。JSF在很大程度上類似Struts,只是JSF的組件概念沒有象Struts那樣必須繼承ActionForm的限制,JSF在事件粒度上要比Struts細(xì)膩。JSF有的另外一個優(yōu)勢就是其身后有Sun公司和其他的一些大公司的支持。Tapestry是一個完全組件的框架,Tapestry的組件可以被套嵌并包裹其它組件,因此可以組合形成一個更大的組件或邏輯頁面。組件的行為模式為Web頁面編程提供了很大的方便,事件處理也方便很多。所以,如果做一個對頁面要求靈活度相當(dāng)高的系統(tǒng)就可以考慮選用Tapestry。
表1 三種框架的表現(xiàn)層功能技術(shù)細(xì)節(jié)比較
框架
|
Struts
|
Tapestry3.0
|
JSF
|
View組件實現(xiàn)模式
|
標(biāo)簽庫+組件,組件必須繼承ActionForm
|
完全組件,分顯式調(diào)用和隱式調(diào)用,組件必須繼承BaseComponent
|
標(biāo)簽庫+組件,普通POJO無需繼承
|
組件在View顯示粒度
|
View頁面只能顯示與表單對應(yīng)的ActionForm,配置中Action與 ActionForm與 頁面一般只能1:1:1關(guān)系。
|
可將組件嵌入頁面任何一行,對使用組件數(shù)量無限制。
|
同Tapestry
|
頁面跳轉(zhuǎn)
|
使用標(biāo)簽庫html:link中寫明目標(biāo)URL,URL名稱需要對照struts_config.xml配置文件中的path命名,與組件Action耦合。
|
URL名稱是目標(biāo)的組件名稱,不涉及URL和路徑等操作,方便穩(wěn)固。
|
類似Struts,也需要在配置文件中查找,與組件分離。
|
事件觸發(fā)
|
通過表單提交submit激活,不能細(xì)化到表單里字段。
|
能夠給于表單每個字段賦一個事件,事件組件必須實現(xiàn)PageListener接口
|
同Tapestry,事件組件必須實現(xiàn)ActionListener
|
2、業(yè)務(wù)組件層框架比較
EJB 2.1框架有些過于復(fù)雜了,有如下缺點:① EJB模型需要建立許多組件接口和實現(xiàn)許多不必要的回滾方法;②EJB的部署描述復(fù)雜而容易出錯;③開發(fā)人員不能脫離EJB容器測試。對于以上缺點JCP (Java Community Process)制訂的EJB3.0標(biāo)準(zhǔn)框架做了相應(yīng)的改進(jìn),該框架為所有主要的J2EE廠商支持。EJB3.0和Spring兩個框架結(jié)構(gòu)都有一個共同核心設(shè)計理念:將中間件服務(wù)傳遞給耦合松散的POJOs。
EJB3.0框架與應(yīng)用
服務(wù)器高度整合,服務(wù)整合代碼也包裝在一個標(biāo)準(zhǔn)接口后面。EJB框架一方面有成熟的EJB容器支持,基于EJB框架的企業(yè)應(yīng)用性能優(yōu)良;另一方面EJB容器設(shè)計因為考慮了多方面的功能,所以在其內(nèi)核上總是會顯得臃腫,這也是一種重量表現(xiàn)。不需要的東西存在肯定會影響效率,EJB不能根據(jù)項目需求對EJB整體包括EJB容器進(jìn)行可配置式的切割。
Spring框架處于應(yīng)用服務(wù)器和服務(wù)庫的上方,服務(wù)整合的代碼屬于框架,并暴露于應(yīng)用開發(fā)者。它與應(yīng)用服務(wù)器整合的能力相對EJB3.0要弱。但是Spring框架模塊的可分離配置體現(xiàn)了它優(yōu)于EJB3.0的靈活性。
表2 EJB和Spring框架的具體細(xì)節(jié)比較
框架
|
EJB2/EJB3
|
Spring Framework 1.x
|
靈活性(松耦合)
|
EJB3比EJB2更具靈活性,EJB3支持應(yīng)用系統(tǒng)POJO
|
支持應(yīng)用系統(tǒng)POJO,框架本身可分離配置
|
功能完整性
|
全面,支持異步JMS 分布式事務(wù)
|
較為全面。有自己的表現(xiàn)層和持久層模板,可支持異步
|
領(lǐng)域范圍
|
支持業(yè)務(wù)邏輯Session
|
不支持,需要開發(fā)者額外基于ThreadLocal編制代碼
|
IoC/AOP支持
|
EJB3支持IoC, JBoss等EJB3服務(wù)器支持AOP;基于業(yè)務(wù)組件的較粗粒度
|
基于JavaBeans類的細(xì)粒度支持AOP
|
單臺性能
|
一般,批量查詢等大數(shù)據(jù)量業(yè)務(wù)處理須小心,存在本地不透明缺陷。
|
一般,應(yīng)用程序可配置cache/Pool以提高性能
|
可伸縮性
|
可支持多臺服務(wù)器分布式計算。
|
不支持,可依靠EJB實現(xiàn)
|
開發(fā)效率
|
學(xué)習(xí)曲線長,導(dǎo)致熟練掌握難。借助商業(yè)開發(fā)工具可加快熟練者的開發(fā)速度。
|
可挑選只適合自己的功能實現(xiàn)。相對EJB稍簡單。
|
系統(tǒng)規(guī)模
|
EJB2適合大型系統(tǒng);EJB3適合中大型系統(tǒng)
|
適合中小型系統(tǒng),可借助EJB支持中大型系統(tǒng)
|
3、持久層框架比較
容器管理持久性(CMP)是對EJB中Entity Bean進(jìn)行持久性管理的方式。EJB2.1 持久性模型過于復(fù)雜并且存在基礎(chǔ)缺陷[3]。EJB3.0持久層針對EJB2.1的缺陷做了相應(yīng)改進(jìn),采用與Hibernate類似的機(jī)制。
Hibernate相對而言其基本優(yōu)勢如下:①Hibernate 使用 Java 反射機(jī)制而不是字節(jié)碼增強(qiáng)程序來實現(xiàn)透明性;②Hibernate的使用簡單;③映射的靈活性很出色,它支持各種關(guān)系數(shù)據(jù)庫,從一對一到多對多的各種復(fù)雜關(guān)系。Hibernate 也有一些缺點,它限制所使用的對象模型 (例如,一個持久性類不能映射到多個表)。
使用iBATIS提供的O/R Mapping機(jī)制,對業(yè)務(wù)邏輯實現(xiàn)人員而言,面對的是純粹的Java對象,這一層與通過Hibernate 實現(xiàn)O/R Mapping 而言基本一致,而對于具體的數(shù)據(jù)操作,Hibernate 會自動生成SQL 語句,而iBATIS則要求開發(fā)者編寫具體的SQL 語句。相對Hibernate等 “全自動”O/R Mapping機(jī)制而言,iBATIS以SQL開發(fā)的工作量和數(shù)據(jù)庫移植性上的讓步,為系統(tǒng)設(shè)計提供了更大的自由空間。作為“全自動”ORM 實現(xiàn)的一種有益補(bǔ)充,iBATIS的出現(xiàn)顯得別具意義。
企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)框架選擇 設(shè)計和性能是實際框架選擇的兩個基本點,善于平衡才是框架選擇的主要宗旨。輕量級框架和重量級框架解決問題的側(cè)重點是不同的。
輕量級框架側(cè)重于減小開發(fā)的復(fù)雜度,相應(yīng)的它的處理能力便有所減弱(如事務(wù)功能弱、不具備分布式處理能力),比較適用于開發(fā)中小型企業(yè)應(yīng)用。采用輕量框架一方面因為盡可能的采用基于POJOs的方法進(jìn)行開發(fā),使應(yīng)用不依賴于任何容器,這可以提高開發(fā)調(diào)試效率;另一方面輕量級框架多數(shù)是開源項目,開源社區(qū)提供了良好的設(shè)計和許多快速構(gòu)建工具以及大量現(xiàn)成可供參考的開源代碼,這有利于項目的快速開發(fā)。例如目前Tomcat+Spring+Hibernate已經(jīng)成為許多開發(fā)者開發(fā)J2EE中小型企業(yè)應(yīng)用偏愛的一種架構(gòu)選擇。隨著可供選擇的框架層出不窮,開發(fā)者可以根據(jù)需要對應(yīng)于企業(yè)應(yīng)用三個層次的輕量級框架選擇,本文第2節(jié)的內(nèi)容可供選擇參考。
而作為重量級框架EJB框架則強(qiáng)調(diào)高可伸縮性,適合與開發(fā)大型企業(yè)應(yīng)用。在EJB體系結(jié)構(gòu)中,一切與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)相關(guān)的問題和底層分配問題都由應(yīng)用程序容器或服務(wù)器來處理,且EJB容器通過減少數(shù)據(jù)庫訪問次數(shù)以及分布式處理等方式提供了專門的系統(tǒng)性能解決方案,能夠充分解決系統(tǒng)性能問題。
輕量級框架的產(chǎn)生并非是對重量級框架的否定,甚至在某種程度上可以說二者是互補(bǔ)的。輕量級框架在努力發(fā)展以開發(fā)具有更強(qiáng)大,功能更完備的企業(yè)應(yīng)用;而新的EJB規(guī)范EJB3.0則在努力簡化J2EE的使用以使得EJB不僅僅是擅長處理大型企業(yè)系統(tǒng),也利用開發(fā)中小型系統(tǒng),這也是EJB輕量化的一種努力。對于大型企業(yè)應(yīng)用以及將來可能涉及到能力擴(kuò)展的中小型應(yīng)用采用結(jié)合使用輕量級框架和重量級框架也不失為一種較好的解決方案。
總結(jié) 目前適用Java企業(yè)應(yīng)用的系統(tǒng)框架可謂百花齊放,各種框架都有長短,選擇應(yīng)用系統(tǒng)框架時不可盲目的追求流行,首先需要明確所要實現(xiàn)的應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)處理能力需求,然后在熟悉比較各種框架細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上從設(shè)計以及開發(fā)效率方面進(jìn)行考慮。本文旨在為系統(tǒng)框架選擇提供一個參考,限于篇幅本文只對其中的幾種框架做了比較,開發(fā)者可以根據(jù)需要對更多其他框架細(xì)節(jié)進(jìn)行比較。(轉(zhuǎn)載文章請保留出處:
Java家(www.javajia.com))