（计算机应用技术专业论文）整合hibernate的ejb框架下持久层组件及其组件迁移的研究与设计.pdf

武汉理工大学硕t 学位论文 摘要 随着以w e b 为中心的应用程序的发展，信息技术部门如何快速的构建大型 的企业级分布式应用成为关键，e 3 b 正是在此背景下出现的。但是e j b 难于学 习和使用已经成为e j b 或j 2 e e 发展壮大的致命因素，主要原因是实现持久层的 实体b e a n 技术映射的复杂度，不支持s q l 级的查询，并且不同厂商提供中间件 的差异性等缺陷，许多优秀的0 跚中间件应运而生，例：h i b e r n a t e ，i b a t i s ， j d o ，t o p l i n k ，c a s t o r 等。 当今，面向对象软件设计成为软件开发技术的主流。o r m 作为面向对象设 计中的重要技术，其实质上是面向对象的域模型与关系数据库模型之间的映射 工具。h i b e r n a t e 以其映射的灵活性与开源特性，成为o r m 中问件的首选。它 不仅提供了o r m 映射服务，还提供动态查询、数据缓存和面向对象的查询语言 h q l 的功能，并且能够和多种w e b 服务器、应用服务器良好集成。 组件的静态部署限制了其在运行期间动态适应环境变化能力，为此提供一 种组件迁移的能力，以提高系统整体性能、吞吐量、灵活性和可扩展性。 本文研究的重点是j 2 e e 体系结构中的持久层组件与组件的动态迁移技术。 首先详细的讨论了j 2 e e 体系结构，其次深入的研究了e j b 体系结构中e j b 的分 类，及其各自的特点与生命周期。尤其详细的研究了e n t i t yb e a n 持久化的原 理以及主键生成策略，并分类进行了讨论。紧接着研究了h i b e r n a t e 框架的体 系结构与持久化原理的同时，比较了几种常用的o p a l 映射工具，在此基础上解 决了异步进程查询缓存的功能。针对e n t i t y b e a n 存在的缺点，引入h i b e r n a t e ， 将两个框架集成在一起，为开发大型的分布式应用提供一种模型。 在整合h i b e r n a t e 的e j b 框架下提供e j b 组件的动态迁移的能力以实现负 载均衡、良好的通信能力与服务器重配置能力。首先比较了当前主流的组件开 发技术；其次详细的讨论了组件迁移的必要性，并设计了一种组件迁移的模型。 最后，针对组件迁移过程中所涉及的关键问题，设计了一种算法从而实现了组 件的动态迁移。最后，在整合的框架下，开发一个分布式应用系统。 关键词：e j b ，h i b e r n a t e ，查询缓存，动态迁移，重配置 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft a k i n gw e ba st h ec e n t r a la p p l i c a t i o np r o c e d u r e ，i ti s v e r yk e yt h a tt h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yd e p a r t m e n t sf a s tc o n s t r u c tl a r g e s c a l e e n t e r p r i s ed i s t r i b u t e da p p l i c a t i o n s ，h o w e v e r e i bp r e c i s e l ya p p e a r su n d e rt h i sb a c k - g r o u n d b u tf _ j bd i f f i c u l t yw i t hs t u d i e da n du s e da l r e a d yb e c o m e st h ef a t a ld a n g e r w h i c he f f e c t se j bo rj 2 e et og r o ws t r o n g , t h ep r i m a r yc a u s ei st h a te n t i t yb e a n w i t hr e s p o n s i b i f i t yf o rp e r s i s t e n to b j e c t st e c h n o l o g ym a p p i n gc o m p l e x i t y ，n o to n l y d o n ts u p p o r t st h es q ll e v e li n q u i r yb u ta l s ot h ed i f f e r e n tm a n u f a c t u r e r sp r o v i d e d i f f e r e n tm i d d l e w a r e sa n ds oo nf l a w s m a n yo u t s t a n d i n go r mm i d d l e w a r e sa r i s ea t t h eh i s t o r i cm o m e n t ，f o re x a m p l e ：h i b e r n a t e ，i b a t i s ，j d o ，t o p l i n k , c a s t o ra n d s oo n n o w , t h eo b j e c t - o r i e n t e ds o f t w a r ed e s i g nh a sb e c o m et h em a i n s 仃e a mo ft h e s o f t w a r ed e v e l o p m e n tt e c h n o l o g y o r mt a k e sa st h ei m p o r t a n tt e c h n o l o g yi nt h e o b j e c t - o r i e n t e dd e s i g n , w h o s ee s s e n c ei sm a p p i n gt o o lb e t w e e no b j e c tt e r r i t o r y m o d ea n dr e l a t i o n a ld a t a b a s em o d e h i b e r n a t ew i t ht h ec h a r a c t e r i s t i co ft h eo p e n s o u r c ea n dm a p p i n gf l e x i b i f i t yb e c o m e st h ef i r s tc h o i c eo fa l lo r mm i d d l e w a r e s i t n o to n l yp r o v i d e so r m m a p p i n gs e r v i c e ，b u ta l s op r o v i d e so b j e c t - o r i e n t e dq u e r y l a n g u a g eh q l ，d y n a m i cq u e r y , d a t ac a c h i n ga n dc a l ln i c e ri n t e g r a t ew i t hv a r i o u s w e bs e r v e r sa n da p p l i c a t i o ns e r v e r s t h ec o m p o n e n ts t r u c t u r eo fs t a t i c a l l yc o n f i g u r e dd i s t r i b u t i o np r e v e n t sw e b a p p l i c a t i o nf r o mb e i n ga d a p t i v et ot h ec h a n g i n ge n v i r o n m e n t a la tn m t i m e i no r d e rt o e n h a n c et h ec h a r a c t e r i s t i cw h i c he n t r u s t sw i t hh e a v yr e s p o n s i b i l i t yt h en a t u r e ，t h e l a r g e s c a l eu s e r sv i s i tc o n c u r r e n t l y , t h ef r a m e w o r ks h o u l dp r o v i d et h ec a p a b i l i t y w h i c ht h ec o m p o n e n t sm i g r a t ea tr u n t i m et oa d a p te n v i r o n m e n t a lv a r i a t i o nt o e n h a n c et h es y s t e mo v e r a l lp e r f o r m a n c ea n dt h et h r o u g h p u t , t h ef l e x i b i l i t ya n dt h e e x t e n d i b i l i t y t h i st h e s i sr e s e a r c h e st h ek e yp o i n t , w h i c hi st h ej 2 e ea r c h i t e c t u r ep e r s i s t e n t a n dt h ec o m p o n e n t sd y n a m i cm i g r a t i o nt e c h n o l o g y f i r s tt h ej 2 e ea r c h i t e c t u r ei s d e t a i l e dd i s c u s s e dn e x t t h o r o u g hr e s e a r c h e se j ba r c h i t e c t u r ei n c l u d i n ge j b c l a s s i f i c a t i o n , r e s p e c t i v ec h a r a c t e r i s t i ca n dl i f ec y c l e e s p e c i a l l yd e t a i l e dr e s e a r c h e s 武汉理工大学硕士学位论文 e n t i t yb e a np e r s i s t e n tp r i n c i p l ea sw e l la st h ep r i m a r yk e yg e n e r a t i o ns t r a t e g i e s t h e f o l l o w i n gc l o s d yr e s e a r c h e st h eh i b e r n a t ea r c h i t e c t u r ea n dp e r s i s t e n tp r i n c i p l ea t t h es a m et i m e ，c o m p a r e dw i t hs e v e r a lk i n d so fc o m m o n l yu s e do r mm a p p i n g t o o l ，a n dh a ss o l v e dt h ea s y n c h r o n o u sa d v a n c e m e n ti n q u i r yc a c h ef u n c t i o ni nt h i s f o u n d a t i o n i nv i e wo ft h ee n t i t yb e a ne x i s t e n c es h o r t c o m i n g , h i b e r n a t et a k e sp l a c e o fe n t i t yb e a na n dt w of r a m e si n t e g r a t e st o g e t h e r , w h i c hp r o v i d e so n ek i n do f m o d a lf o rt h ed e v e l o p m e n tl a r g e - s c a l ed i s t r i b u t i o n a la p p l i c a t i o n t h ef r a m eo fi n t e g r a t e dh i b e r n a t ea n de j bp r o v i d e st h ed y n a m i cm i g r a t i o n a b i l i t yt or e a l i z el o a de q u a l i z a t i o n ，g o o dt r a f f i cc a p a c i t ya n ds e r v e rr e d i s t r i b u t i o n a b i l i t y , f i r s tc o m p a r e st h ec u r r e n tm a i n s t r e a mc o m p o n e n t sd e v e l o p m e n tt e c h n o l o g y , n e x ti nd e t a i ld i s c u s s e st h en e c e s s i t yw h i c ht h ec o m p o n e n t sm i g r a t ea n dd e s i g n st h e m o d e lt oa i ma to n ek i n do fc o m p o n e n t sm i g r a t i o n g ，i nv i e wo ft h ek e yq u e s t i o n w h i c hi nt h em i g r a t i o np r o c e s si n v o l v e s , t h u sd e s i g n e so n ea l g o r i t h mt or e a l i z et h e c o m p o n e n t sd y n a m i cm i g r a t i o n ，f i n a l l y , d e v e l o p sad i s t r i b u t i o n a la p p l i c a t i o ns y s t e m u n d e rt h ei n t e g r a t e df r a m e k e yw o r d s ：e j b ，h i b e r n a t e ，q u e r yc a c h i n g , d y n a m i cm i g r a t i o n , r e c o n f i g e r a b l e 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第1 章引言 i n t e r n e t 是改变我们彼此之间相互交流以及商务活动的最新技术，作为该 突破性技术的衍生技术j 2 e e 的诞生，使得开发基于w e b 的应用程序变的更有效 率、更为可靠“m 1 。j 2 e e 成为j a v a 服务器端的开发规范，许多应用服务器的供 应商遵循该规范提供了支持，比如s u n 、i b m 、o r a c l e ，b e a 、j b o s s 等。这些应 用服务器为开发者提供了主要的中间件服务，比如资源池( r e s o u r c ep o o l i n g ) 、 网络功能( n e t w o r k i n g ) 、安全性以及事务服务等，使得开发者能够专注业务应 用的本身，而且再也不用为构建健壮的服务器端应用部署而担心中间件的开发 和维护。 作为该规范的核心技术e j b 引入了快速应用开发( r a p i da p p l i c a t i o n d e v e l o p m e n t ，r a d ) 模型，使得开发人员能够在不用自身开发复杂分布式组件框 架的前提下，轻松构建企业级的、大型分布式组件应用，其便携性、可重用性 都是一流的。e j b 提供了两种持久化方式，分别为b e a n 管理持久化实体b e a n ( b m p ) 和容器管理持久化实体b e a n ( c m p ) 。前者是用手工完成持久化行为的，也即组 件的开发者必须手工开发代码，将内存中的持久化域存储到底层的存储源中。 而后者作为e j b 规范b m p 的替代者，它是借助于e j b 容器完成数据的持久化， 由于不同的e j b 容器提供了不同的工具，当c i i p 实体b e a n 组件部署到另一容器 时，将使映射的模型变的极为复杂，不得不重新指定映射关系。e j b 设计的缺 陷使得e j b 编程模型中最为重要的利器实体b e a n 的功能最弱，导致其倍受争议。 于是，j a v a 领域开始研究一些新的o b m 技术，其中h i b e r n a t e 以其灵活性 与开源等特点，成为多数企业的首选。h i b e r n a t e 不仅管理j a v a 类与数据库表 的映射，还提供了数据查询、获取数据和数据缓存的方法，把开发者从繁琐耗 时的对象关系的映射中解脱出来。h i b e r n a t e 既可以用于独立的j a v a 程序， 也可以适用于j a v aw e b 应用，而且还可以集成到会话e j b 和基于b m p 的实体 e j b 中。 信息时代，人们对信息的需求也越来越高，因此构建的系统也越来越庞大， 这就对系统的可靠性、可用性和有用性提出了更高的要求。e j b 组件静态部署 武汉理工大学硕士学位论文 在服务器中，当客户的需求增加时，某个节点负载加大，然而其他的节点资源 使用率却很低，这样造成了负载不均衡。并且当某个节点瘫痪时，通过复制的 方法将瘫痪节点上的组件部署在其他节点上会造成更大的冗余( r e d u n d a n c y ) 。 1 2 研究内容与意义 本文研究的主要内容是j 2 e e 体系结构中持久层组件及其组件迁移技术。 首先研究j 2 e e 体系结构中的核心技术e j b ，以及实现持久化的原理，同时， 和其他的持久化技术进行对比，从而指出无论是c m p 还是b m p 都存在很大的缺 陷；其次对h i b e r n a t e 持久化技术进行深入而细致的研究，它提供的o p a l 机制 不仅可以把一个对象映射到一个数据库表，也可以映射到多个数据库表，可以 实现多种实体关联关系、继承关系的映射；它提供的查询语言h q l 实现了o r m 的多态联接查询、动态查询和查询缓存的功能，它确保了o 删中间件没有“渗 透”到应用中，从而使上层组件与0 跚中间件保持较高的独立性，若日后改用 其他的o 跚中间件避免改写域对象的程序代码；最后再研究组件的动态迁移， 详细的讨论了组件迁移时所面临的问题即组件重配置一致性问题，根据组件迁 移的特点提出一种组件动态迁移的模型，并提供一种动态迁移的算法，从理论 上分析了其可行性。 通过持久层技术和组件迁移的研究，可以将开发中通用成熟的设计过程抽 象出来，结合e j b 快速开发和h i b e r n a t e 的优点，为日后构建大型的、高效的 分布式系统应用提供一种模型。 1 3 论文组织结构 本文的章节安排如下： 第一章为引言。首先对论文的研究背景进行了阐述，简单的介绍了e j b 和 h i b e r n a t e 解决持久层的特点，并指出了组件的静态分布不能适应运行期动态 变化的需要，其次介绍了论文的研究内容和意义，最后介绍了论文的组织结构。 第二章为基于e j b 的持久层解决方案。首先阐述了e j s 的基本概念与分类， 以及e j b 开发服务器端组件的模型，重点研究了主键生成策略，分类讨论了三 种b e a n 的特点、使用场合和生命周期，并针对两种类型持久化实体b e a n 进行 2 武汉理工大学硕士学位论文 讨论，指出了e j b 的持久层技术存在的问题。 第三章为h i b e r n a t e 持久化对象的原理。首先阐述了持久化的概念，接着 对当前的o r m 技术进行比较；其次对h i b e r n a t e 持久化机制进行深入的研究， 分析其实现持久化的原理，主要包括映射对象的标识符，关联、组成与继承关 系的映射；最后深入的研究了h i b e r n a t e 查询缓存的功能并解决了在异步进程 中查询缓存的问题。 第四章为组件迁移及其算法设计。首先阐述了组件技术的发展趋势，并比 较了当前流行的组件技术。指出了e j b 体系结构中组件的静态分布限制了组件 在运行期动态适应执行环境变化的能力，因此组件动态迁移是非常有意义的， 接着对迁移的过程中存在的问题进行了深入的研究；最后提出了一种迁移模型 并设计了一种迁移的算法。 第五章为基于e j b 与h i b e r n a t e 设计的应用，并综合运用了s e r v i c e l o c a t o r 和业务代理等设计模式。 第六章为总结与展望。对研究的课题进行了总结并对该课题的发展趋势进 行了展望，对尚需进一步完成的工作进行了探讨。 3 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章e j b 体系结构下持久层解决方案 当前，随着w e b 需求的不断增长，使得w e b 的开发应用正向分布式结构的 方向发展，分布式计算屏蔽了系统中存在的异构性，提供了分布式对象间的互 操作机制。分布式计算州”是指在网络计算平台上开发、部署、管理、维护以资 源共享和协同工作为主要应用目标的分布式应用系统。分布式计算技术经历了 以信息共享为目的的客户服务器两层模型，发展到今天的在异构环境下互操作 为目的的面向对象的多层客户l i l t 务器模型。多层模型将分布在网络上的全部资 源( 无论是系统层还是应用层) 都按照对象的概念来组织，每个对象都有定义明 确的访问接口。创建和维护分布式对象实体的应用称为服务器，按照接口访问 分布式对象的应用称为客户。服务器中的分布式对象不仅能够被访问，而且自 身也可能作为其它对象的客户。因此，在分布式对象技术中，客户与服务器的 角色划分是相对的或多层次的。分布式对象存在于网络的任何地方，可被远程 客户应用以方法调用的形式访问。至于分布式对象是使用何种程序设计语言和 编译器所创建的，对客户对象来说都是透明的。客户应用无需知道它所访问的 分布式对象在网络中的具体位置以及运行在何种操作系统上，该分布式对象与 客户应用可能在同一台计算机上，也可能不在同一台计算机上。 分布式对象往往又被称为组件( c o m p o n e n t ) ，一些独立的代码的封装体，在 分布式计算的环境下可以是一个简单的对象，但大多数情况下是一组相关的对 象复合体，提供一定的服务，像e j b 、j a v a b e a n 和a c t i v e x c o m 就是分布式组 件。在分布式环境下，组件是一些灵敏的软件模块，它们可以位置透明、语言 独立和平台独立地互相发送消息，实现请求服务。 2 1j 2 e e 框架简介 j 2 e e ( j a v a 2p l a t f o r m , e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 嘲鲫是美国s u n 公司1 9 9 9 年推 出的一种全新概念的模型，用于简化分布式企业级应用开发与部署的基于组件 的开发框架，它提供了一个多层次的分布式应用模型和一系列的开发技术规范。 与传统的互联网应用程序模型相比，它有着不可比拟的优势。j 2 e e 技术的基础 就是核心j a v a 平台或j a v a 2 平台的标准版，j 2 e e 不仅继承了标准版中的许多优 4 武汉理工大学硕士学位论文 点，例如：“一次编写，到处运行”，同时还提供了对e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ) 、 j a v a s e r v l e t sa p i 、j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) 以及x m l 技术的全面支持，并且 还包含以下7 个标准服务： ( 1 ) 符合c o r 队技术标准 c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e ) 由对象管理组织提 出的一种分布式软件互联的标准。c o r b a 具有分布式软件总线的特点，它用高 度抽象的对象模型来表达应用系统、应用部件之间有效的通讯连接技术。因此， j a v a 程序可以和遵循c o r b a 技术标准的企业系统通信，也能和遗留系统交互。 ( 2 ) j a v a m a i1a p i 用于存取邮件服务器的a p i ，独立于协议用来发送并接收电子邮件消息的 a p i 。 ( 3 ) j a v a 消息服务( j a v am e s s a g es e r v i c e ，埘s ) j m sa p i 用来在j a v a 程序中建立组件之间的传输链路，这个链路支持异步 模式传输和接受容错消息。 ( 4 ) j a v a 事务a p i 用于事务监控和管理的a p i 。 ( 5 ) j a v a 命名和目录接口a p i 由于对象可能位于各个不同服务器的不同位置，通过该a p i 可以轻易的定 位对象。 ( 6 ) j d b ca p i 该a p i 为访问不同的数据库提供了一种统一的途径，j d b c 对开发者屏蔽了 访闷数据库一些细节问题，另外，j d b c 对数据库豹访问也具有平台无关性。 ( 7 ) 瑚l 部署描述符 x m l 是一种可以用来定义其它标记语言的语言，j a v a 采用) ( m l 作为存储、 操作和交换文档中文本信息。采用x m l 部署描述符定义组件的运行环境与功能。 2 2e j b 组件技术 e j b m l 是j 2 e e 体系结构中的组件，它主要为j 2 e e 应用程序提供业务逻辑， 并与服务器端其他的j 2 e e 组件交互。业务逻辑以及与其他服务器端j 2 e e 交互 的特性取决于j 2 e e 应用程序。 5 武汉理工大学硕士学位论文 e j b 是基于j a v a 构建服务器端组件的标准，它定义了两方面的内容。其一， 开发者如何开发服务器端组件。其二，e j b 规范为e j b 组件及管理它们的j 2 e e 服务器之间的关系定义了标准的契约( c o n t r a c t ) 。通过该契约，能够在e j b 组 件和j 2 e e 应用服务器之间达成一致，即所有的e j b 组件能够运行在所有的j 2 e e 应用服务器中。e j b 在j 2 e e 平台中占有很重要的地位，而且它使用了其他的j 2 e e 技术。 e j b 技术简化了用j a v a 语言编写的企业应用系统的开发，配置。e j b 技术 定义了一组可重用的组件：e n t e r p r i s eb e a n s 。开发者可以利用这些组件，像 搭积木一样的建立分布式应用程序。当开发者把代码写好之后，把这些组件组 合到特定的文件中去。每个文件有一个或多个e n t e r p r i s eb e a n s ，再加上一些 配置参数。最后，这些e n t e r p r i s eb e a n s 被配置至一个装了e j b 容器的平台上。 客户能够通过这些b e a n s 的h o m e 接口，定位到某个b e a n s ，e j b 容器产生这个 b e a n s 的一个实例。这样，客户就能够直接调用b e a n s 的应用方法和远程接口。 2 2 1e j b 容器 e j b “”容器是e j b 组件赖以生存的运行环境。e j b 容器为e j b 组件提供中 间件服务，主要包括分布式对象协议、线程管理与同步、进程管理、事务处理、 安全、状态管理、资源共享、数据存取、系统管理支持、失败恢复、高可用性 以及集群等服务。同时，e j b 容器管理e j b 的生命周勰，负责监控系统资源， 从而能够实现对e j b 实例的最优化管理。容器管理e j b 池，并且负责把e j b 激 活或钝化。e j b 容器是一个管理一个或多个e j b 类实例的抽象它通过规范中 定义的接口访问所需的服务。 2 2 2e j b 组件关键支撑技术 ( 1 ) r m i - i i o p 技术“” e j b 组件是基于分布式对象构建的，远程系统能够调用分布式对象，所遵 循的网络通信标准是基于i n t e r n e to r b 间协议的j a v a 远程方法调用( j a v a r e m o t em e t h o di n v o c a t i o no v e rt h ei n t e r n e ti n t e r - o r bp r o t o c o l ，简称 r m i i i o p ) 。进程内、外的用户及网络中的其他客户都能够与分布式对象进行交 互。r m i i i o p 不仅简单易用，而且功能强大。无论这些分布式对象处于何种j a v a 6 武汉理工大学硕士学位论文 虚拟机，还是何种物理设备中，其中的对象都能够相互通信。客户调用分布式 对象的具体过程如下： 客户调用存根( s t u b ) ，即为客户端提供的代理对象，存根屏蔽了网络通 信，能够使用s o c k e t 访问网络中的其他资源，期间将所需的参数构建为网络需 要的格式，这一过程称为压包( m a r s h a l l i n g ) 。 借助于网络，存根能够与服务器端的骨架( s k e l e t o n ) 进行交互。骨架是 为服务器端提供的代理对象。骨架将网络通信屏蔽掉，处理来自s o c k e t 的访问 请求，并将参数还原到初始状态这一过程称为解包( u n m a r s h a l l i n g ) 。 骨架将具体的客户调用委派给合适的分布式对象实现。对象负责完成具 体的访问请求，并将结果返回给骨架，骨架再将结果返回给存根，最后客户通 过存根获得分布式对象的相应结果。 客户端调用远程对象就犹如调用本地对象一样，正是借助与刚i i i o p 透明 的实现了网络功能，以便在任何硬件、操作系统问移植。j 2 e e 服务器实现 删i i i o p 提供生成存根和骨架的机制，将开发者从繁琐的网络编程中解脱出 来。 ( 2 ) j n d i 技术 j n d i “彻”( j a v an a m i n ga n dd i r e c t o r yi n t e r f a c e ，j a v a 命名和目录服务) 是j 2 e e 的a p i ，即客户端在初始化上下文中通过对象名引用对象。不同的厂商 提供的服务存在差异性，这就导致了命名与目录标准的差异性，客户端正是借 助于它提供的接口，能够通过名字定位用户、机器、网络、对象、服务的。不 管服务的提供者是轻型目录访问协议( l i g h t w e i g h td i r e c t o r ya c c e s s p r o t o c o l ，l d a p ) 、基于网络信息系统( n e t w o r ki n f o r m a t i o ns y s t e m ，n i s ) 还 是文件服务系统，客户端均可以通过标准的a p i 访问，它屏蔽了按名称访问对 象的实现细节。 j n d i 由两部分内容构成：客户a p i 和服务商接口( s e r v i c ep r o v i d e r i n t e r f a c e ，s p i ) 。客户a p i 使得j a v a 代码能够完成目录操作。无论何种目录类 型，使用的客户a p i 都是相同的。j n d is p i 是用于构建j n d i 实现的框架。借 助于s p i ，能够动态插入命名和目录服务提供商的产品。提供商借助于s p i ，能 够将其协议专属的目录产品集成到系统中，这就使得开发者只需要客户a p i 就 武汉理工大学硕士学位论文 能够访f 1 n 这类目录产品。j n d i 架构如图2 - 1 所示： 圃 ： j n d i 客户a p i 服务提供者接口( s p i ) 眇p 服务提供者ip i s 服务提供者ij 文件系统服务提供者i 图2 1j n d i 架构 客户端正是基于嘲i i i o p 和j n d i 技术实现对e j b 的访问，首先将两i i i o p 服务器绑定到j n d i 中，然后再借助于j n d i 查找r m i - i i o p 服务器，以获得 对远程对象的访问。通常，j n d i 实现是同j 2 e e 服务器绑定在一起的，在启动j 2 e e 服务器时，j n d i 服务运行在j 2 e e 进程中，并处于运行状态。同时，j 2 e e 服务器也会提供j n d i 驱动，从而能够连接到j n d i 实现和客户。 2 2 3e j b 的组成部分 e j b 组件不是单一的文件，它是有几个j a v a 文件和x m l 文件组成的。它由 以下的部分组成： 企业b e a n 的b e a n 类。b e a n 类是j a v a 对象的实例，它含有本地或者远程 接口中定义方法的实现细节。b e a n 实例不具有网络能力，因为它不含有网络相 关的逻辑。 e j b 对象。e j b 容器生成的远程接口实现。它处于客户和企业b e a n 实例之 间，能够处理中间件相关的问题( 事务服务，安全性服务，持久化服务等) ，将 客户的调用委派给企业b e a n 实例，并且具有网络功能。 远程( r e m o t e ) 接口。它含有企业b e a n 类暴露的业务方法签名，是一个j a v a 类接口。客户代码总是和本地或远程接口交互，而不是直接和b e a n 交互。由于 遵守j a v ar m i 1 1 0 p 规则，因此具有网络功能。 h o m e 接口。e j b 推崇位置透明性，因此客户不能够直接实例化e j b 对象。 客户通过这一接口创建e j b 对象。 本地( l o c a l ) 接口。远程接口的高性能版本，若b e a n 类和客户端在同一个 8 武汉理工大学硕士学位论文 j a v a 虚拟机( j v m ) 中，使用本地接口可以避免存根、骨架、网络、参数的压包 和解包操作，因此能够实现细粒度任务的企业b e a n 。 本地h o m e 接口。h o m e 接口的高性能版本。部署描述符。x m l 文件，用于指 定企业b e a n 组件的中间件服务需求，比如如何管理企业b e a n 组件、生命周期 需求、事务需求、持久化需求以及安全需求等。 供应商特定的文件。e j b 规范并没有限制比如配置负载均衡、群集和监控 等功能，因此不同的e j b 服务器厂商提供的e j b 容器存在一些差异，由于容器 的差异性，从而降低了组件在不同服务器问的便携性。 e j b j a r 文件。含有上述文件的压缩文件，以便作为一个部署单元部署到 服务器上。应用服务器解压缩该文件，并装载其定义的企业b e a n 组件。 2 3e j b 类型及其生命周期 e j b 分为会话( s e s s i o n ) b e a n 、实体( e n t i t y ) b e a n 和消息驱动( m e s s a g e d r i v e n ) b e a n 三类。 2 3 1 会话b e a n 用来完成客户所要求的业务操作。作为业务过程对象，会话b e a n 能够实现 业务逻辑、业务规则、算法、工作流等。比如会话b e a n 能完成银行事务、股票 交易、数据库操作以及复杂运算等。 ( 1 ) 会话b e a n 的类型 根据状态的有无可以分为有状态会话( s t a t e f a l ) b e a n 和无状态会话 ( s t a t e l e s s ) b e a n 。 无状态会话b e a n ，即服务的业务过程只需要单个业务方法即可完成， 不需要维护客户多个方法调用期间的会话状态，在调用结束后，e j b 容器可能 会销毁无状态会话b e a n 实例，或者实例化新的实例，也可以保留前一会话b e a n ， 以实现同一会话b e a n 的重用。 有状态会话b e a n ，即服务的业务过程能够延伸到多个方法请求或者事 务中，为完成这种业务过程，它需要为单个客户保存状态信息。为有效的和用 系统资源，加强e j b 系统的伸缩性，e j b 容器需要实现实例池的功能。由于有 状态会话b e a n 实例的数量是有限的，e j b 容器将按一定的挂起策略借助于对象 9 武汉理工大学硕士学位论文 序列化把会话状态转换成二进制b l o b 保存到硬盘或者其他存储源中，这一过程 称之为挂起( p a s s i v a t i o n ) ，以释放内存供别的应用使用。一旦客户再次调用被 挂起的有状态会话b e a n 实例时，将把写入持久存储源中的b l o b 读到内存中， 然后转换成有状态会话b e a n 实例的会话状态信息，这一过程称之为激活( a c t i v a t i o n ) 1 4 3 。 ( 2 ) 会话b e a n 的生命周期 会话b e a n 的生命周期与其他类型的企业b e a n 的区别很大，客户会话 ( c l i e n ts e s s i o n ) 的持续期决定了使用中的会话b e a n 的存活期。会话b e a n 仅 是内存对象，一旦其生存的环境遭到破坏，会话b e a n 也将不复存在。 2 3 2 消息驱动b e a n ( 1 ) m i ) b ，为实现高效的异步通信机制引入了岫b ，它不仅接受j m s 消息， 还接受其他消息类型。m i ) b 负责监j m s 目的地，一旦有消息到来，容器就调用 它的实例处理消息，实质上m i ) b 充当了消息消费者的角色。同其他企业b e a n 相比仅存b e a n 类，不存在其他的接口。 ( 2 ) m d b 的生命周期 m d b 仅存两种状态：不存在或者池化( p o o l e d ) “。当容器决定添加新的m d b 实例到实例池中是，它会创建新的m d b 实例。在服务器关机或者需要减少l l d b 实例池的大小时，将会删除池中的m d b 实例，并销毁实例池。 2 3 3 实体b e a n 实体b e a n 是持久化数据组件，含有数据相关的逻辑，如变更客户名、减少 银行账户的余额和修改订单等。该组件能够将数据永久性存储到持久化存储源 中，如r d b m s 、遗留系统中。在企业应用中，实体b e a n 是物理上可见的实体。 它将数据存储为成员变量，如银行账户、账户余额等。同时，实体b e a n 提供了 相关的方法，比如，g e t b a n k a e e o u n t n u m b e ro 、g e t a c c o u n t b a l a n c e ( ) 以获得账 户和余额。 实体b e a n 本质上只是对底层具有容错行为的持久化存储源中的数据的映 射，因此即使机器瘫痪，内存中的实体b e a n 还可以重新构建，从某种意义上说， 数据库中记录的存活时间决定了实体b e a n 实例的生命周期。 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 2 4e j b 持久层解决方案 e j b 体系中，通过实体b e a n 完成持久化。实体b e a n 又可以分为b m p ( b e a n m a n a g ep e r s i s t e n t ) 与c m p ( c o n t a i n e rm a n a g e m e n tp e r s i s t e n t ) 两种。b m p 通常使用操作数据的a p i ，比如j d b c 手工完成持久化功能。c m p 实体b e a n 借助 容器自动实现数据访问与持久化业务逻辑。 2 。4 。1 实体b e a n 主键生成策略 许多的e j b 服务器提供了自动生成主键的策略，例w e b l o g i c 能通过数据库 构建的序列计数器自动生成组件。这仅适用于比较简单的情况。由于不同的c 妒 生成主键的方法不一致，若将应用代码从一个服务器迁移到另外一个服务器时， 可能会引起组件冲突“”。为使组件便于移植，需要用户通过程序控制实现。通 常有以下几种策略： ( 1 ) 序列块这种方法适用于实体b e a n 或者是会话b e a n 组合实体b e a n 的情 况。若使用实体b e a n 产生主键，需要b m p 方式，用户为产生主键的实体b e a n 建立数据表，另外还要处理并发访问。这种方式需要多次访问数据库，性能比 较低下。若采用改进的会话b e a n 和c m p 方式产生组件，性能稍有提高，有可能 使得主键值是不连续的，并且会引起主键值丢失，因为会话b e a n 的实例有可能 删除。 ( 2 ) u u i d 该方法产生一个3 2 b i t 的主键，既可以通过j a v a 中的单例( s i n g l e t o n ) 实现，又可以通过无状态的s e s s i o nb e a n 实现。卜8 位调用s y s t e m c u r r e n t t i m e m i l l i s 0 产生，9 1 6 位代表i p 地址，1 7 2 4 位调用s y s t e m i d e n t i t y h a s h c o d e ( t h i s ) 产生以区分同一个虚拟机或多个虚拟机中的不同对象，2 5 - 3 2 位调用j