表格型的关系型数据库与树型java对象之间的映射问题是一个至今争论不休的问题,好在现在已经有了一些好的解决方案。在本文中,我们将介绍EJB技术是怎样用自已特定的方式来解决这个问题的。
只要是涉及到保存及查询信息 ,那绝大多数应用程序都需要与关系数据库打交道。但由于关系数据库与Java对象在结构上有着本质的区别,关于它们之间的映射关系对于那些Java开发者们来说,是一个很令人头痛的问题。关系型数据库是以表格方式存储数据的,而Java对象是以树型方式表现的。这种类型上的不匹配引发了各种各样的对象持久化解决方案,用来缩小关系世界与对象世界之间的鸿沟。EJB框架正是这种解决方案之一。
对象的持久性
目前有很多不同的工具出现,使得开发人员可以将JAVA对象转化为数据库中的字段或记录,或者将数据库中的字段或记录还原为JAVA对象。这些处理涉及到要将树型的JAVA对象序列化到数据库中,反之亦然。此工作的核心是怎样在保证最小性能损失的前提下,来完成这项工作。
EJB框架提供了这样一个对象持久化机制。我们将在本文中讨论这种机制,但首先我们还是对EJB构架作一个全面的熟悉。
企业级JavaBeans(EJB)
EJB技术可以这样定义:它是一个基于JAVA服务端的,为分布式应用提供的一个可复用的组件框架。所有的商业逻辑、部署定义、对象持久性都由这个框架统一治理,EJB框架的一些特色如下:
· EJB是一种运行在服务端环境下的JAVA对象。
· EJB能分布在不同的机器上进行远程访问,但对客户端来而言,调用EJB与调用本地JavaBean一样方便。
· EJB容器对EJB进行统一治理。
尽管企业级JavaBean的名字与普通JavaBean在命名上有些相像,但它们在设计上有着本质上的区别。为了能让你更清楚地熟悉到这点,我们最好先了解一下EJB的基本概念、几种EJB组件模式和其配置环境。
EJB的运行环境
从本质上来说,EJB只是实现了特定接口的普通JAVA对象,但这个对象必须运行在一个特定的环境:EJB容器中。假如脱离了EJB容器,EJB是无法运行的。EJB与EJB容器之间的关系有时候被称为"反向调用"――或者叫"好莱坞原理"(别联系我,到时候我会给你打电话的)。
EJB容器是一种用来治理EJB的运行时环境。它容纳并治理不同类型的EJB,这与JAVAservlet容器治理servlet有些类似。EJB容器负责初始化EJB,并给其提供系统级的服务。
当客户端程序要调用某一个EJB时并不直接与EJB打交道,客户端与EJB被容器隔离起来。
EJB容器提供的服务
当开发者创建一系列的类与接口,用来组成一个EJB时,容器会为他们提供如下的系统级服务:
· 事务处理
· 安全治理
· EJB的持久化治理
· EJB的远程访问
· EJB的生命周期治理
· 数据库连接池
· EJB的实例池治理
由于EJB容器负责为EJB提供这种底层服务,使得一个EJB开发者只需关注具体应用的商业逻辑,从而减少了很多不必要的麻烦。
EJB的类型
EJB规范定义了以下三种不同类型的EJB类型:
· 消息驱动EJB(MDB)
· 会话EJB
· 实体EJB
当客户端与会话EJB或实体EJB交互时,它们的通信方式是同步通信。而消息驱动EJB(MDB)则只与JMS进行交互,它相当于JMS中的一个发布/订阅主题。
消息驱动EJB
消息驱动EJB工作在异步通信模式下。一个消息驱动EJB充当一个消息侦听者的角色,它侦服从JMS的发布/订阅主题中传来的消息。
EJB容器治理着消息驱动EJB的生命周期,然而与会话EJB和实体EJB不同之处在于客户端并不能直接调用它的方法。消息驱动EJB是通过一个名为onMessage的回调函数来接收客户端的消息的。
会话EJB
会话EJB的特点是不能同时被多个客户端共享。当客户端调用会话EJB的方法时,先经过EJB容器处理,然后再由容器对会话EJB进行调用。会话EJB处理开发者编写商业逻辑,容器再将处理结果返回给客户端。会话EJB不能在多个会话中持久保存。它分为两种类型:有状态的会话EJB和无状态的会话EJB。
有状态的会话EJB
当一个客户端与某一个有状态的会话EJB开启一个会话时,这个EJB为客户端维护了一个会话状态。这暗示着客户端向此EJB发出不同的调用请求之间保证EJB的成员变量值不会丢失。
一旦客户端结束与有状态的会话EJB的交互后,EJB容器会自动销毁它。于是整个会话结束,并且此有状态的会话EJB所保存的状态数据会全部丢失。
无状态会话EJB
无状态会话EJB并不为客户端保存任何状态数据。你可以这样认为:客户端每次对无状态会话EJB的调用都会产生一个新的EJB实例,因此所有的状态信息都不会保存。 同样,EJB容器也不会持久化任何无状态会话EJB,因此开发者必须意识到客户端与无状态会话EJB之间进行交互时,所有的状态数据都是临时的。无状态会话EJB的这种特性使得容器可以重复地使用它的实例,因此无状态会话EJB能得到比有状态会话EJB更好的性能。
实体EJB
实体EJB表达的的是一种持久存储的商业逻辑,通常存储于关系型数据库中。实体EJB与关系型数据库有如下的相似之处:
· 实体EJB是持久的――它可以在应用程序的生命周期之外存在,甚至可以在EJB容器的生命周期以外存在。
· 实体EJB答应共享访问――多个客户端可以共享同一个实体EJB,而容器负责治理它们之间的同步。
· 实体EJB有主键――主键用来确定实体EJB的一个唯一实例,利用它可以找到一个特定的持久化实体。
· 实体EJB有事务的概念――由于客户端能并发访问并修改它的数据,因此事务治理是非常重要的。事务治理属性被显示地定义在部署描述文件中,而容器负责治理事务的边界。
要实现对象-关系映射,那实体EJB必须能提供插入、更新、查询、删除的操作。而用于治理实体EJB对象与数据源之间的映射的过程被称为持久化。换句话说,持久化是一个将信息写入外部数据源的一个过程。EJB规范定义了实体EJB的两种持久化方式:Bean自身治理的持久化(BMP)和容器治理的持久化(CMP)。
Bean自身治理的持久化(BMP)
假如你选用BMP,那你必须在你的代码中负责维护所有的持久化发。那么所有的数据层访问代码都必须由开发者来完成,这种方式能带给开发者更大的灵活性。
容器治理的持久化(CMP)
假如你选用CMP,那你不用编写数据层访问代码,EJB容器将会为你治理所有的持久化。因此,数据层访问代码与数据源之间是松耦合的。这能减轻开发者的代码编写量,并且使得CMP能部署到不同厂商的应用服务器中,也不必关心具体的数据源(参见图1)。
图1会话EJB与实体EJB的关系:此图显示了EJB容器在客户端与EJB实例中充当的代理角色。
EJB部署与运行时环境
我们将以JBoss3.0.2作为EJB部署与运行时环境的服务器。我们将设计一个简单的WEB应用,它答应创建用户帐号,用户通过访问WEB浏览器,而WEB浏览器通过调用一个servlet来取得这个帐号,这个servlet与一个实体EJB相互通信(参见图2)。
图2.通过web访问EJB:此图显示了一个客户端请求是怎样从客户端传到应用层的。当这个作为控制器的servlet接收到客户请求后,它将这个请求转化一个业务请求并向业务服务层调用相应的服务。业务服务层使用一个或多个实体EJB来从数据层中取得或保存数据。
编写并部署一个实体EJB
以下四个步骤是开发一个实体EJB的典型流程:
1. 为你的实体EJB编写相应的类及接口
2. 编写相应的部署描述文件
3. 将实体EJB及相应的部署描述文件打包成为一个jar文件
4. 部署此实体EJB
一个实体EJB至少由以下三个类(接口)组成:
组件接口――在本例中我们只考虑从同一JVM虚拟机中访问实体EJB,因此我们需要继续javax.ejb.EJBLocalObject接口。
2. package com.jeffhanson.datatier.ejb;
3.
4. import javax.ejb.EJBLocalObject;
5.
6. public interface LocalUser extends EJBLocalObject
7. {
8. public String getUserID(); //主键
9. public String getFullName();
10. public String setAddress(String address);
11. public String getAddress();
12. public String setCity(String city);
13. public String getCity();
14. public String setState(String state);
15. public String getState();
16. public String setZip(String zip);
17. public String getZip();
}
18. Home接口――同样,由于我们处于同一JVM虚拟机中,因此我们需要继续javax.ejb.EJBLocalHome接口。
19. package com.jeffhanson.datatier.ejb;
20.
21. import javax.ejb.CreateException;
22. import javax.ejb.FinderException;
23. import javax.ejb.EJBLocalHome;
24. import java.util.Collection;
25. public interface LocalUserHome extends EJBLocalHome
26. {
27. public LocalUser create(String userID,
28. String fullName,
29. String address,
30. String city,
31. String state,
32. String zip)
33. throws CreateException;
34.
35. public Collection findByFullName(String fullName)
36. throws FinderException;
37.
38. public LocalUser findByPRimaryKey(String userID)
39. throws FinderException;
}
Bean类――假如你要开发会话EJB,那么需要实现javax.ejb.sessionBean接口,假如是实体EJB,那么需要实现javax.ejb.EntityBean接口(参见列表1)。
列表1. EJB类
package com.jeffhanson.datatier.ejb;
import javax.ejb.EntityBean;
import javax.ejb.EntityContext;
import javax.ejb.CreateException;
import java.util.Locale;
public class UserEJB
implements EntityBean
{
// 地区缺省设为美国英语
private Locale locale = Locale.US;
transient private EntityContext ctx;
public String USERID;
public String FULLNAME;
public String ADDRESS;
public String CITY;
public String STATE;
public String ZIP;
public UserEJB()
{}
public void setLocale(Locale locale)
{
this.locale = locale;
}
//访问CMP域相关的方法
public void setUserID(String userID)
{
USERID = userID;
}
public String getUserID() //主键
{
return USERID;
}
public void setFullName(String fullName)
{
FULLNAME = fullName;
}
public String getFullName()
{
return FULLNAME;
}
public void setAddress(String address)
{
ADDRESS = address;
}
public String getAddress()
{
return ADDRESS;
}
public void setCity(String city)
{
CITY = city;
}
public String getCity()
{
return CITY;
}
public void setState(String state)
{
STATE = state;
}
public String getState()
{
return STATE;
}
public void setZip(String zip)
{
ZIP = zip;
}
public String getZip()
{
return ZIP;
}
public String ejbCreate(String userID,
String fullName,
String address,
String city,
String state,
String zip)
{
System.out.println("ejbCreate called with userID: " + userID);
setUserID(userID);
setFullName(fullName);
setAddress(address);
setCity(city);
setState(state);
setZip(zip);
return userID;
}
public void ejbPostCreate(String userID,
String fullName,
String address,
String city,
String state,
String zip)
throws CreateException
{
// 容器在调用ejbCreate()方法后会自动调用它
System.out.println("ejbPostCreate called with userID: " + userID);
}
public void setEntityContext(EntityContext ctx)
{
this.ctx = ctx;
System.out.println("setEntityContext called");
}
public void unsetEntityContext()
{
ctx = null;
}
public void ejbActivate()
{
// 当此EJB被载入内存之前容器会自动调用它
}
public void ejbPassivate()
{
// 当此EJB被交换入固定存储器之前
// 容器会自动调用它
}
public void ejbLoad()
{
// 容器调用,用来更新实
// 体EJB的状态
}
public void ejbStore()
{
// 容器调用,用来将实体
// EJB的状态存储入数据库中
}
public void ejbRemove()
{
// 当实体EJB从数据中删除之前被
// 容器调用
}
}
部署描述文件
要将你开发的EJB部署到EJB容器中去的话,那你必须为此容器提供一个部署描述文件。部署描述文件是一个xml格式的文档,文件名为ejb-jar.xml,里面包含有Bean的持久类型以及事务属性。你必须将这个文件与编写的Java类一起打包到一个jar或ear文件中去。
ejb-jar.xml是由SUN公司提供的一个标准部署描述文件,JBoss还有另外一个名为jaws.xml的部署描述文件(参见列表2),这个文件描述了CMP定义以及其持久属性。
列表2. The ejb-jar.xml Deployment Descriptor
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE ejb-jar PUBLIC
"-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Enterprise JavaBeans 1.1//EN"
"http://java.sun.com/j2ee/dtds/ejb-jar_1_1.dtd">
<ejb-jar>
<display-name>Users</display-name>
<enterprise-beans>
<entity>
<description>封闭一个用户对象</description>
<ejb-name>UserEJB</ejb-name>
<local-home>com.jeffhanson.datatier.ejb.LocalUserHome</local-home>
<local>com.jeffhanson.datatier.ejb.LocalUser</local>
<ejb-class>com.jeffhanson.datatier.ejb.UserEJB</ejb-class>
<persistence-type>Container</persistence-type>
<prim-key-class>java.lang.String</prim-key-class>
<reentrant>False</reentrant>
<cmp-field><field-name>USERID</field-name></cmp-field>
<cmp-field><field-name>FULLNAME</field-name></cmp-field>
<cmp-field><field-name>ADDRESS</field-name></cmp-field>
<cmp-field><field-name>CITY</field-name></cmp-field>
<cmp-field><field-name>STATE</field-name></cmp-field>
<cmp-field><field-name>ZIP</field-name></cmp-field>
<primkey-field>USERID</primkey-field>
</entity>
</enterprise-beans>
<assembly-descriptor>
<container-transaction>
<method>
<ejb-name>UserEJB</ejb-name>
<method-name>*</method-name>
</method>
<trans-attribute>Required</trans-attribute>
</container-transaction>
</assembly-descriptor>
</ejb-jar>
列表2描述了主键的名字和类型,以及实体EJB的哪些域将被持久化。假如关系数据库中没有一个名为"UserEJB"的表的话,那容器会自动建立一个相应的表。
在列表3中,每一个域都定义了一个相应的cmp-field元素。当容器自动建立一个新表时,它会由此得知要创建那些新的字段,并将域与特定的字段对应起来。
列表3. jaws.xml部署描述文件
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
<jaws>
<datasource>java:/DefaultDS</datasource>
<type-mapping>Hypersonic SQL</type-mapping>
<enterprise-beans>
<entity>
<ejb-name>UserEJB</ejb-name>
<create-table>true</create-table>
<table-name>UserEJB</table-name>
<remove-table>false</remove-table>
<tuned-updates>false</tuned-updates>
<read-only>false</read-only>
<time-out>300</time-out>
<cmp-field>
<field-name>USERID</field-name>
<column-name>USERID</column-name>
</cmp-field>
<cmp-field>
<field-name>FULLNAME</field-name>
<column-name>FULLNAME</column-name>
</cmp-field>
<cmp-field>
<field-name>ADDRESS</field-name>
<column-name>ADDRESS</column-name>
</cmp-field>
<cmp-field>
<field-name>CITY</field-name>
<column-name>CITY</column-name>
</cmp-field>
<cmp-field>
<field-name>STATE</field-name>
<column-name>STATE</column-name>
</cmp-field>
<cmp-field>
<field-name>ZIP</field-name>
<column-name>ZIP</column-name>
</cmp-field>
</entity>
</enterprise-beans>
</jaws>
UserEJB的部署方法如下:先将部署描述文件与编译好的类一起打成一个jar包,然后将这个包放在JBoss服务器的deploy目录下就可以了,JBoss会自动发现这个包,并自动进行部署。
EJB客户端
在本例中,你可以在同一JVM虚拟机中访问EJB。这种设计简化了我们的一些工作,要获得EJB的home接口,我们需要进行一个非凡的下溯造型。列表4简述了UserService对象,它用来访问我们的EJB。
列表4. UserService对象
public class UserService
{
private static LocalUserHome home = null;
private static LocalUserHome getUserHome()
throws NamingException
{
if (home != null)
{
return home;
}
// 取得一个上下文
InitialContext ctx = new InitialContext();
// 取得对UserEJB的一个引用
System.out.println("Looking up EJB...");
Object objRef = ctx.lookup("local/UserEJB");
// 取得UserEJB的home接口
home = (LocalUserHome)objRef;
return home;
}
public static UserInfo getUser(String userID)
{
UserInfo userInfo = null;
try
{
LocalUserHome home = getUserHome();
LocalUser localUser = null;
try
{
System.out.println("Finding user...");
localUser = home.findByPrimaryKey(userID);
}
catch (FinderException e)
{
}
if (localUser == null)
{
System.out.println("Creating user...");
localUser = home.create(userID,"John " + userID + " Doe","123 anywhere st.","Seattle","WA","87654");
}
System.out.println("EJB returned User ID: " + localUser.getUserID());
userInfo = convertToUserInfo(localUser);
System.out.println("User FullName: " + localUser.getFullName());
}
catch (Exception e)
{
System.err.println(e.toString());
}
return userInfo;
}
private static UserInfo convertToUserInfo(LocalUser localUser)
{
UserInfo userInfo;
userInfo = new UserInfo();
userInfo.setId(localUser.getUserID());
userInfo.setFullName(localUser.getFullName());
userInfo.setAddress(localUser.getAddress());
userInfo.setCity(localUser.getCity());
userInfo.setState(localUser.getState());
userInfo.setZip(localUser.getZip());
return userInfo;
}
}
请注重在列表4中,UserService对象首先试着通过findByPrimaryKey()方法来找到一个EJB的实例,并在这个方法中传递一个用户ID的参数。假如没有找到实体EJB的实例,UserService对象将调用EJB的home接口中的create()方法来创建一个新的EJB实例。
findByPrimaryKey()方法在调用过程中首先被EJB容器拦截,EJB容器试着从数据库中找出一个与用户ID相同主键的记录。create()方法将在数据库中插入一个主键等于用户ID的记录。
EJB查询语言(EJBQL)
EJB规范提供了一种名为EJBQL的对象查询语言,用来查询CMP。这种对象查询语言实际上被容器转化为SQL语言。
EJBQL语言用来实现EJB的home接口中的find()查询方法,并执行实体EJB定义的一些内部的select方法。这些EJBQL一般放在应用程序的部署描述文件中。
以下XML代码(选自于jaws.xml文件)定义了在UserEJB的home接口中findByState()方法与相应EJBQL之间的映射。这个示例程序用这个EJBQL查询语言及相应的find()方法寻找给出状态的某个用户。
<entity>
...
<query>
<query-method>
<method-name>findByState</method-name>
<method-params>
<method-param>java.lang.String</method-param>
</method-params>
</query-method>
<ejb-ql>
[!CDATA[
SELECT DISTINCT object(u)
FROM UserEJB u
WHERE u.STATE = ?1]]
</ejb-ql>
</query>
</entity>
在以上的定义当中,ejb-ql标签定义了实际使用的EJB QL。当你只想查找一个特定类型的对象时,必须要在查询语言中加入object要害字。另外这个查询中的"?1"的作用类似于JDBC中的PrepareStatement,表明这个查询是一个参数化查询。假如有多个参数,则依次为"?2"、"?3"以此类推,这些参数与查询方法findByState()中的参数表从"?1"开始一一对应。
在上例中,"?1"将被findByState()方法的第一个名为state的参数所取代。除此之外,CMP还有一个名为findAll()或findByPrimaryKey()的
内置方法,你只需要定义它们,而不需实现任何代码,EJB容器会为你自动生成关于这两个方法的代码。
在列表5中,UserService类定义了一个名为getUsersByState()的方法。这个方法调用UserEJB的home接口上的findByState()方法,EJB容器会拦截这个方法,然后执行定义在jaws.xml文件中的EJBQL查询语言。
列表5. 通过用户状态来查找用户信息
public static UserInfo[] getUsersByState(String state)
{
UserInfo[] users = null;
// 找出所有收入高于John的职员
try
{
LocalUserHome home = getUserHome();
Collection userList = home.findByState(state);
System.out.println("Found userList");
if (userList != null)
{
users = new UserInfo[userList.size()];
int i = 0;
Iterator iter = userList.iterator();
while (iter.hasNext())
{
LocalUser localUser = (LocalUser)iter.next();
users[i++] = convertToUserInfo(localUser);
}
}
}
catch (NamingException e)
{
System.err.println(e.toString());
}
catch (FinderException e)
{
System.err.println(e.toString());
}
return users;
}
由于Java树型对象与表格型的关系数据库中在构架上的差异,对于开发者来说,将Java对象持久化到关系型数据库中这一工作是一件非常复杂的事情。它们之间的这种差异引发了若干种对象持久技术的产生,以使得关系型世界与对象世界之间的鸿沟日益缩小。EJB框架提供了一个基于容器治理的持久化机制,假如使用得当,将会是一种提供给开发者的优秀解决方案