（通信与信息系统专业论文）基于j2ee的组件化增值业务平台的设计与实现.pdf

北京邮电大学硕士毕业论文 基于1 2 e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 缘墼啦 日期：丝兰：! ! i 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅：学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位 本人签名： 导师签名： 适用本授权书。 日期：边：主i f 日期： 。上，i 立i 共6 6 页第2 页 箍 北京邮电大学硕士毕业论文基于j z e e 的组件化增值业务平台的最计与实现 基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 摘要 随着现代移动通信的快速发展，移动数据通信越来越成为移动通 信的主流，尤其是以短消息为代表的移动增值业务的蓬勃发展为整个 电信业带来了新的契机。 在整个移动增值业务产业中，s p ( s e r v i c ep r o v i d e r 服务提供 商) 扮演着非常重要的角色。它们成为连接终端用户和业务内容的桥 梁，s p 增值业务平台的优劣直接决定了增值业务服务质量的好坏。 然而，在激烈的市场竞争中s p 遇到了业务生命周期短，运营业 务多，产品线长，接入省份多，管理成本大，平台效率低，稳定性差 等困难，成为增值业务服务提供商做大做强，甚至移动通信业向前发 展的巨大障碍。 本文针对当前移动增值业务特别是短消息增值业务中s p 遇到的 上述困难，分析了解决每种困难的具体办法，构建一个基于j 2 e e 的 分布式消息交换平台，该平台提出了异步信息交换、松散耦合、多业 务路由、组件化等设计思想，并针对这些思想逐加以实现，构建出 了稳定性、灵活性、扩展性、易用性和高效性都较好的系统提高了 s p 的生产效率，降低了维护和管理成本。 关键词： 松散耦合异步信息交换组件化多业务路由j 2 e e 短消息业务 北京郎电丈学硕士毕业论文 莲于1 2 e e 的组件化增值业务平台的垃许与实现 d e s i g na n di m p l e m 匮n to fm o b i l ev 札u e a d d e d s e r v i c ep l a t f o r mb a s e do nj 2 e e a b s t r a c t w i t i lh i g hs p e e de v o l u t i o no fm o d e mm o b i l ec o m m u n i c a t i o n m o b i l ed a t ac o m m u n i c a t i o nh a sb e e nm o r ea n dm o r ei m p o r t a n ti nt h i s a r e a e s p e c i a l l yt h eg r e a td e v e l o p m e n to fm o b i l ev a l u e - a d d e ds e r v i c e ( v a s ) l i k es h o r tm e s s a g es e r v i c eh a sp r o v i d e dan e wo p p o r t u n i t yf o rt h e w h o l et e l e c o m i n d u s t r y i nt h eb u s i n e s sc h a i no fm o b i l ev a s ，s e r v i c ep r o v i d e ra c to na v e r ys i g n i f i c a n tr o l et h a ti st h eb r i d g eb e t w e e nt h ec o n t e n ta n du s e r t h e q u a l i t yo f s p sp l a t f o r mh a sb e e nt h e k e y f a c t o ro fw h o l ev a sb u s i n e s s h o w e v e r ，i nt h ed r a s t i cc o m p e t i t i o ns p se n c o u n t e rs om a n y d i f f i c u l t i e si i k et h a tt h ec i r c l eo fd e v e l o p m e n ti st o o s h o r t ，t om u c h b u s i n e s ss h o u l db e m a n a g e d ，t h e l i n eo fp r o d u c t si st o o l o n g ，t h e p r o v i n c e ss h o u l db ea c c e s s e dt oa r et o om a n y , t h e c o s to f m a n a g e m e n t i s t o o l a r g e ，t h ep l a t f o r m i si n e f f i c i e n ta n du n s t a b l ea n de t c t h e s e d i f f i c u l t i e sh a v eb e c o m et h eb i g g e s to b s t a c l eo fs p s i m p r o v e m e n ta n d p r o g r e s so f m o b i l ec o m m u n i c a t i o ni n d u s t r y f o rs o l v i n gt h e s ep r o b l e m s ，t h i sp a p e r p r o v i d e sas o l u t i o nb a s e d o nj 2 e ea r c h i t e c t u r et om a k ea p l a t f o r m f o rs p t h es o l u t i o ng i v e sm a n y t h o u g h t sl i k ea s y n c h r o n o u sm e s s a g er o u t i n g ，l o o s e l yc o u p l i n g ，m u l t i p l e 共6 6 页第4 页 北京邮电丈学 霹士毕业论文基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 b u s i n e s sr o u t i n g ，b a s i n go n c o m p o n e n t s a n de t c ，a n di m p l e m e n t st h e mi n d e v e l o p i n gi no r d e rt og i v es p as y s t e mt h a ti sm o r es t a b l e ，e x t e n s i b l e ， f l e x i b l e ，h i g he f f i c i e n t ，e a s yt ou s e a n d m a n a g e k e yw o r d s ： l o o s e l yc o u p l e d ，a s y n c h r o n o u sm e s s a g er o u t i n g ，b a s e do nc o m p o n e n t s ， m u l t i p l eb u s i n e s sr o u t i n g ，j 2 e e ，s m s 共6 6 页第5 页 北京邮电大学硕士毕业论文 基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 1 1 移动通信的发展 第一章研究背景 人类的文明史的发展与进步往往伴随着通信方式，通信水平的步步提高，而 移动通信技术高速发展所带来的“千里万里无线通”更可谓是人类文明史上的 一个奇迹。进入2 l 世纪随着生活水平的不断提高生活节奏的不断加快，人们对 通信中w h e r e v e r ，w h e m e v e r ，_ | j r h o e v e r 的要求更是愈发提高。移动通信系统也随 着人们要求的提升由第一代模拟移动通信系统发展到第二代的数字系统，现在乎 向第三代全面演进。 1 2 移动增值业务的发展 在移动通信快速的发展过程中，最鲜明的一个特点就是数据业务的强劲快速 发展，尤其是移动增值业务，更是在短短的几年里成为了市场追捧的对象，给整 个移动通信产业带来了相当可观的收入。短消息，彩信，t v r ，j 2 m e ，b r e w ，p t 1 1 等等五花八门的移动增值业务如雨后春笋般地涌现出来。 在众多的种类的移动增值业务中，短消息困其价格便宜，对终端要求低，方 便快捷等优势直在市场中占有主导地位，是s p ( s e r v i c ep r o v i d e r ，服务提 供商) 追捧的热点。在今后几年内，仍将占有极大的市场。 囹l - i 增值业务发展情况图 共6 6 页第8 页 北京邮电大学硕士毕业论文 基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 1 3s p 遇到的困难 1 3 1 分析移动增值产业链中各个节点的作用 终端( 手机) 制造商，手机用户，移动网络运营商，增值业务服务提供商， 增值业务内容提供商等等共同组成了移动增值业务产业链，他们共同维护着移动 增值业务的运行。如图卜1 所示，在这个产业链中，终端用户通过运营商维护 的无线网络直接接入s p 的移动增值业务平台来访问c p 的具体业务内容。由图 1 1 可以看到，s p 成为用户最直接访问的对象在整个产业链中起着桥接用户和 业务内容的关键作用。 图1 2 短消息增值业务典型的应用模型 32 分析移动增值业务开发的难点 移动增值业务市场是目前最为火爆的市场，同时也是竞争最为激烈的市场。 s p ( 服务提供商) 无疑在移动增值业务中扮演重要角色，它是连接运营商、终端 用户、内容提供商和手机厂商的核心。与此同时，s p 也处于极其激烈的竞争之 中，那么s p 如何才能在这样激烈的竞争环境之中立于不败之地呢? 下面我们对 s p 移动增值业务平台( 主要以短信为例) 的开发探讨一下： s p 在移动增值业务的开发中遇到的最大困难“1 ： 首先，是在开发速度上。在竞争激烈的移动增值产业中，一项新的业务从策 划到开发，测试，部署，再到推向市场，可能仅仅有2 3 个月的时间。众所周知： 在软件开发中，时间与质量是成反比的。所以s p 所遇到的困难可能并不是技术 上的巨大难题而是如何在最短的时间内高质量的完成整个业务的设计，开发，测 共6 6 页第9 页 北京邮电大学硕士毕业论文 基于r 2 e e 的组件化增值业务平台的设汁与实现 试，部署。 第二个难点，是在业务平台的运行稳定性和效率上。2 0 0 5 年春节除夕，手 机用户已经强烈的感觉到了。尽管运营商已经下大力气扩容，改造短信通道，尽 管各个s p 已经从技术方面尽量去加强平台的传输能力和稳定性，但是，短信业 务量的突发性，甚至可以说是爆发性，还是不能使每一个短信用户都感到满意。 这对s p 的增值业务平台提出了更高的要求和挑战。 第三个难点，可能是移动增值业务开发于其他的软件开发所不同的，就是由 于中国移动通讯的现状造成了移动( c m c c ) 、联通( u n i c o m ) 两大运营商( 当然 现在也包括在运营“小灵通”的网通和电信) 并立，他们之间的技术规范，接口 定义都各不相同，再加上各省公司不同的业务特点的需求，不同省网关的接入等 等，使得s p 的增值业务平台不但要适应多种接口规范，还要考虑如何有效地管 理：应用、内容，以及计费、统计、分析等诸多后台工作。正如我们所知，即使 是一些简单的事务掺杂在一起也会使整个系统的复杂度成级数式增长。 虽然通过增加维护人员、设备，可以在某种程度上缓解这些问题。但随着业 务增多，维护成本会不断增加：随着时间的延续，设备的更新成本也不容忽视。 还需要考虑人员变更，设备故障等不定因素带来的负面影响。这一切的一切都成 了s p 发展壮大乃至整个增值业务的成长的瓶颈和巨大障碍。 从根本上解决问题，一个稳定的、有效的运行系统是不可缺少的。它可以减 轻维护、管理压力，提高业务运作的准确率，制作应用才会变得真正的“简单”。 构造这样的系统，我们必须从平台的体系结构和设计思想上着手。 共6 6 页第l o 页 北京邮电大学硕士毕业论文 基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的设计t j 实现 第二章基于j 2 e e 的体系结构 下面我们从以下5 个方面来简要介绍一下j 2 e e ”3 2 1j 2 e e 的概念 目前，j a v a2 平台有3 个版本，它们是适用于小型设备和智能卡的j a v a2 平台m i c r o 版( j a v a2p l a t f o r mm i e r ee d i t i o n ，j 2 m e ) 、适用于桌面系统的 j a v a2 平台标准版( j a v a2p l a t f o r ms t a n d a r de d i t i o n ，j 2 s e ) 、适用于创建 服务器应用程序和服务的j a v a2 平台企业版( j a v a2p l a t f o r me n t e r p r i s e e d i t i o n ，j 2 e e ) 。 j 2 e e 是一种利用j a v a2 平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关 的复杂问题的体系结构。j 2 e e 技术的基础就是核心j a v a 平台或j a v a2 平台的 标准版，j 2 e e 不仅巩固了标准版中的许多优点，例如”编写一次、随处运行”的 特性、方便存取数据库的j d b ca p i 、c o r b a 技术以及能够在i n t e r n e t 应用中保 护数据的安全模式等等，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。其最终目 的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场时间的体系结构。 j 2 e e 体系结构提供中间层集成框架用来满足无需太多费用而又需要高可用 性、高可靠性以及可扩展性的应用的需求。通过提供统一的开发平台，j 2 e e 降 低了开发多层应用的费用和复杂性，同时提供对现有应用程序集成强有力支持， 完全支持e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ，有良好的向导支持打包和部署应用，添加目 录支持，增强了安全机制，提高了性能。 2 2j 2 e e 的优点 制 j 2 e e 为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的商务系统提供了良好的机 共6 6 页第1 【贞 北京邮电大学硕士毕业论文 基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 2 2 1 保留现存的i t 资产 由于s p 必须适应新的短信“应用”需求，利用已有的业务系统方面的投资， 而不是重新制定全盘方案就变得很重要。这样，一个以渐进的( 而不是激进的， 全盘否定的) 方式建立在已有系统之上的服务器端平台机制正是s p 所需求的。 每个供应商都对现有的客户提供了不用废弃已有投资，进入可移植的j 2 e e 领 域的升级途径。由于基于j 2 e e 平台的产品几乎能够在任何操作系统和硬件配置 上运行，现有的操作系统和硬件也能被保留使用。 2 22 高效的开发 j 2 e e 允许s p 把一些通用的、很繁琐的服务端任务交给中间件供应商去完成。 这样开发人员可以集中精力在如何创建业务逻辑上，相应地缩短了开发时间。高 级中间件供应商提供以下这些复杂的中间件服务： 状态管理服务让开发人员写更少的代码，不用关心如何管理状态，这样 能够更快地完成程序开发。 持续性服务让开发人员不用对数据访问逻辑进行编码就能编写应用程 序，能生成更轻巧，与数据库无关的应用程序，这种应用程序更易于开发与 维护。 分布式共享数据对象c a c h e 服务让开发人员编制高性能的系统极大提 高整体部署的伸缩性。 2 2 ：3 支持异构环境 j 2 e e 能够开发部署在异构环境中的可移植程序。基于j 2 e e 的应用程序不依 赖任何特定操作系统、中间件、硬件。因此设计合理的基于j 2 e e 的程序只需开 发一次就可部署到各种平台。这在典型的异构企业计算环境中是十分关键的。 j 2 e e 标准也允许客户订购与j 2 e e 兼容的第三方的现成的组件，把他们部署到异 构环境中，节省了由自己制订整个方案所需的费用。 2 2 4 可伸缩性 企业必须要选择一种服务器端平台，这种平台应能提供极佳的可伸缩性去满 势6 6 页第1 2 兜 北京邮电大学硕士毕业论文 基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 足那些在他们系统上进行商业运作的大批新客户。基于j 2 e e 平台的应用程序可 被部署到各种操作系统上。例如可被部署到高端u n i x 与大型机系统，这种系统 单机可支持6 4 至2 5 6 个处理器。( 这是n t 服务器所望尘莫及的) j 2 e e 领域的供 应商提供了更为广泛的负载平衡策略。能消除系统中的瓶颈，允许多台服务器集 成部署。这种部署可达数千个处理器，实现可高度伸缩的系统，满足未来商业应 用的需要。 22 5 稳定的可用性 一个服务器端平台必须能全天候运转以满足公司客户、合作伙伴的需要。斟 为i n t e r n e t 是全球化的、无处不在的，即使在夜间按计划停机也可能造成严重 损失。若是意外停机，那会有灾难性后果。j 2 e e 部署到可靠的操作环境中，他 们支持长期的可用性。一些j 2 e e 部署在w i n d o w s 环境中，客户也可选择健壮性 能更好的操作系统如s u ns o l a r i s 、i b m0 s 3 9 0 。最健壮的操作系统可达到 9 9 9 9 9 的可用性或每年只需5 分钟停机时间。这是实时性很强商业系统理想的 选择。 2 3j 2 e e 的四层模型 j 2 9 9 使用多层的分布式应用模型，应用逻辑按功能划分为组件，各个应用 组件根据他们所在的层分布在不同的机器上。事实上，s u n 设计j 2 e e 的初衷正 是为了解决两层模式( c l l e n t s e r v e r ) 的弊端，在传统模式中，客户端担当了过 多的角色而显得臃肿，在这种模式中，第一次部署的时候比较容易，但难于升级 或改进，可伸展性也不理想，而且经常基于某种专有的协议一通常是某种数据库 协议。它使得重用业务逻辑和界面逻辑非常困难。现在j 2 e e 的多层企业级应用 模型将两层化模型中的不同层面切分成许多层。一个多层化应用能够为不同的每 种服务提供一个独立的层，以下是7 2 e e 典型的四层结构： 运行在客户端机器上的客户层组件 运行在j 2 e e 服务器上的w e b 层组件 运行在j 2 e e 服务器上的业务逻辑层组件 运行在e i s 服务器上的企业信息系统( e n t e r p r i s e 共6 6 页第i 3 贞 北京邮电大学硕士毕业论文基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的瑷汁与实现 软件 应用程序l 应用掰2 一 圆圈舻叫鬻 广i l 腊p 甄面l - _ - - - _ 一 圈圈 圈曰 2 3 1j 2 e e 应用程序组件 j 2 b e 驻务器 啦司糯 图2 1j 2 e e 的四层模型 j 2 e e 应用程序是由组件构成的。j 2 e e 组件是具有独立功能的软件单元，它 们通过相关的类和文件组装成j 2 e e 应用程序，并与其他组件交互。5 2 e e 浣明书 中定义了以下的j 2 e e 组件： 应用客户端程序和a p p l e t s 是客户层组件 j a v as e r v l e t 和j a v a s e r v e rp a g e s ( j s p ) 是v c e b 层组件 e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ( e j b ) 是业务层组件 23 2 客户屡组件 j 2 e e 应用程序可以是基于w e b 方式的，也可以是基于传统方式的 w e b 层组件j 2 e ew e b 层组件可以是j s p 页面或s e r v l e t s 。按照j 2 e s 规范， 静态的h t m l 页面和a p p l e t s 不算是w e b 层组件。 正如下图所示的客户层那样，w e b 层可能包含某些j a v a b e a n 对象来处理用 户输入，并把输入发送给运行在业务层上的e n t e r p r i s eb e a n 来进行处理。 共6 6 贞箱1 4 负 a j b 务 b 业 北京衄电大学硕士毕业论文基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 | e b 层 2 33 业务层组件 嚣甄鼹务器 图2 - 21 2 e e 客户层组件处理流程图 业务层代码的逻辑用来满足银行，零售，金融等特殊商务领域的需要，由运 行在业务层上的e n t e r p r i s eb e a n 进行处理下图表明了一个e n t e r p r i s eb e a n 是如何从客户端程序接收数据，进行处理( 如果必要的话) ，并发送到e i s 层储 存的，这个过程也可以逆向进行。 有三种企业级的b e a n ：会话( s e s s i o n ) b e a n s ，实体( e n t i t y ) b e a n s ，和 消息驱动( m e s s a g e d r i v e n ) b e a n s 会话b e a n 表示与客户端程序的临时交互 当客户端程序执行完后，会话b e a n 和相关数据就会消失相反，实体b e a n 表 示数据库的表中一行永久的记录当客户端程序中止或服务器关闭时，就会有 潜在的服务保证实体b e a n 的数据得以保存消息驱动b e a n 结合了会话b e a n 和3 m s 的消息监听器的特性，允许一个业务层组件异步接收j m s 消息。 盈务器r i $ 屡 蟊强服务嚣 图2 - 31 2 e e 业务层组件处理流程图 共6 6 页第1 5 页 北京邮电大学硕士毕业论文 基于1 2 e e 的组件化增值业务甲台的故计与实观 234 企业信息系统层 企业信息系统层处理企业信息系统软件包括企业基础建设系统例如企业资 源计划( e r p ) ，大型机事务处理，数据库系统，和其它的遗留信息系统例如， j 2 e e 应用组件可能为了数据库连接需要访问企业信息系统 2 4j 2 e e 的结构 这种基于组件，具有平台无关性的j 2 e e 结构使得j 2 e e 程序的编写十分简 单，因为业务逻辑被封装成可复用的组件，并且j 2 e e 服务器以容器的形式为所 有的组件类型提供后台服务，因为你不用自己开发这种服务所以你可以集中 精力解决手头的业务问题 2 4 1 容器和服务 容器设置定制了j 2 e e 服务器所提供得内在支持，包括安全，事务管理， j n d i ( j a v an a m i n ga n dd r e c t o r yi n t e r f a c e ) 寻址，远程连接等服务，以下列出 最重要的几种服务： 卜j 2 e e 安全( s e c u r i t y ) 模型可以让你配置w e b 组件或e n t e r p r i s eb e a n ， 这样只有被授权的用户才能访问系统资源每一客户属于一个特别的角色，而每 个角色只允许激活特定的方法。你应在e n t e r p r i s eb e a n 的布置描述中声明角色 和可被激活的方法。由于这种声明性的方法，你不必编写加强安全性的规则。 卜j 2 e e 事务管理( t r a n s a c t s o nm a n a g e m e n t ) 模型让你指定组成一个事务 中所有方法间的关系，这样一个事务中的所有方法被当成一个单一的单元当客 户端激活一个e n t e r p r i s eb e a n 中的方法，容器介入一管理事务。因有容器管理 事务，在e n t e r p r i s eb e a n 中不必对事务的边界进行编码。要求控制分布式事务 的代码会非常复杂。你只需在布置描述文件中声明e n t e r p r i s eb e a n 的事务属性， 而不用编写并调试复杂的代码。容器将读此文件并为你处理此e n t e r p r i s eb e a n 的事务。 j n d i 寻址( j n d il o o k u p ) 服务向企业内的多重名字和目录服务提供了一 个统一的接口，这样应用程序组件可以访问名字和目录服务 共6 6 贞第1 6 贝 北京邮电大学硕士毕业论文 基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 - - j 2 e e 远程连接( r e m o t ec l i e n tc o n n e c t i v i t y ) 模型管理客户端和 e n t e r p r i s eb e a n 间的低层交互当一个e n t e r p r i s eb e a n 创建后，一个客户端 可以调用它的方法就像它和客户端位于同一虚拟机上一样 卜生存周期管理( l i f ec y c l em a n a g e m e n t ) 模型管理e n t e r p r i s eb e a n 的 刨建和移除，一个e n t e r p r i s eb e a n 在其生存周期中将会历经几种状态。容器创 建e n t e r p r i s eb e a n ，并在可用实例池与活动状态中移动他，而最终将其从容器 中移除。即使可以调用e n t e r p r i s eb e a n 的c r e a t e 及r e m o v e 方法，容器也将会 在后台执行这些任务。 数据库连接池( d a t a b a s ec o n n e c t i o np o o l i n g ) 模型是一个有价值的资 源。获取数据库连接是一项耗时的工作，而且连接数非常有限。容器通过管理连 接池来缓和这些问题。e n t e r p r i s eb e a n 可从池中迅速获取连接。在b e a n 释放 连接之可为其他b e a n 使用。 2 4 2 容器类型 j 2 e e 应用组件可以安装部署到以下几种容器中去： e j b 容器管理所有j 2 e e 应用程序中企业级b e a n 的执行。e n t e r p r i s eb e a n 和它们的容器运行在j 2 e e 服务器上。 w e b 容器管理所有j 2 e e 应用程序中j s p 页面和s e r v i e t 组件的执行。w e b 组件和它们的容器运行在j 2 e e 服务器上。 应用程序客户端容器管理所有j 2 e e 应用程序中应用程序客户端组件的执行 应用程序客户端和它们的容器运行在j 2 e e 服务器上。 a p p l e t 容器是运行在客户端机器上的w e b 浏览器和j a v a 插件的结合。 共6 6 页第1 7 页 北京邮电大学硕士毕业论文 基于1 2 e e 的组件化增值业务平台的没计与实现 图2 4j 2 e e 的容器类型 2 5 d 2 e e 的核心a p i 与组件 j 2 e e 平台由一整套服务( s e r v i c e s ) 、应用程序接口( a p i s ) 和协议构成， 它对开发基于w e b 的多层应用提供了功能支持，下面对j 2 e e 中的1 3 种技术规范 进行简单的描述( 限于篇幅，这里只能进行简单的描述) ： 卜j d b c ( j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) ： j d b ca p i 为访问不同的数据库提供了一种统一的途径，像o d b c 一样，j d b c 对开发者屏蔽了一些细节问题，另外，j d c b 对数据库的访问也具有平台无关性。 j n d i ( j a v an a m ea n dd i r e c t o r yi n t e r f a c e ) ： j n d ia p i 被用于执行名字和目录服务。它提供了一致的模型来存取和操作 企业级的资源如d n s 和l d a p ，本地文件系统，或应用服务器中的对象。 e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n ) ： j 2 e e 技术之所以赢得广泛重视的原因之一就是e j b 。它们提供了一个框架来 开发和实施分布式商务逻辑，由此很显著地简化了具有可伸缩性和高度复杂的企 业级应用的开发。e j b 规范定义了e j b 组件在何时如何与它们的容器进行交互作 用。容器负责提供公用的服务，例如目录服务、事务管理、安全性、资源缓冲池 以及容错性。但这里值得注意的是，e j b 并不是实现j 2 e e 的唯一途径。正是由 于j 2 e e 的开放性，使得有的厂商能够以一种和e j b 平行的方式来达到同样的目 的。 共6 6 页第1 8 页 北京邮电大学硕士毕业论文基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的垃计与实现 卜r m i ( r e m o t em e t h o di n v o k e ) ： 正如其名字所表示的那样，r m i 协议调用远程对象上方法。它使用了序列化 方式在客户端和服务器端传递数据。r m i 是一种被e j b 使用的更底层的协议。 卜j a v ai d l c o r b a ： 在j a v ai d l 的支持下，开发人员可以将j a v a 和c o r b a 集成在一起。他们 可以创建j a v a 对象并使之可在c o r b ao r b 中展开，或者他们还可以创建j a v a 类并作为和其它o r b 起展开的c o r b a 对象的客户。后种方法提供了另外一种 途径，通过它j a v a 可以被用于将你的新的应用和旧的系统相集成。 卜j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) ： j s p 页面由h t m l 代码和嵌入其中的j a v a 代码所组成。服务器在页面被客户 端所请求以后对这些j a v a 代码进行处理，然后将生成的h t m l 页面返回给客户端 的浏览器。 j a v as e r v l e t ： s e r v l e t 是一种小型的j a v a 程序，它扩展了w e b 服务器的功能。作为一种 服务器端的应用，当被请求时开始执行，这和c g ip e r l 脚本很相似。s e r v l e t 提供的功能大多与j s p 类似，不过实现的方式不同。j s p 通常是大多数h t ! i l 代 码中嵌入少量的j a v a 代码，而s e r v l e t s 全部由j a v a 写成并且生成h t m l 。 卜x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) ： x m l 是种可以用来定义其它标记语言的语言。它被用来在不同的商务过程 中共享数据。) ( m l 的发展和j a v a 是相互独立的，但是，它和j a v a 具有的相同目 标正是平台独立性。通过将j a v a 和x f i l 的组合，您可以德到一个完美的具有平 台独立性的解决方案。 j m s ( j a v am e s s a g es e r v i c e ) ： i s 是用于和面向消息的中间件相互通信的应用程序接口( a p i ) 。它既支持点 对点的域，有支持发布订阅( p u b l i s h s u b s c r i b e ) 类型的域，并且提供对下列类 型的支持：经认可的消息传递，事务型消惠的传递，一致性消息和具有持久性的 订阅者支持。s 还提供了另种方式来对您的应用与旧的后台系统相集成。 卜j t a ( j a v at r a n s a c t i o na r c h i t e c t u r e ) ： j t a 定义了一种标准的a p i ，应用系统由此可以访问各种事务监控。 共6 6 页第1 9 贝 北京邮电大学硕士毕业论文荽于j 2 e e 的组件化增值业务乎台的设汁与实现 j t s ( j a v at r a n s a c t i o ns e r v i c e ) ： j t s 是c o r b ao t s 事务监控的基本的实现。7 t s 规定了事务管理器的实现方 式。该事务管理器是在高层支持j a v at r a n s a c t i o na p i ( 5 t a ) 规范，并且在较 底层实现嗍go t ss p e c i f i c a t i o n 的j a v a 欧像。j t s 事务管理器为应用服务器、 资源管理器、独立的应用以及通信资源管理器提供了事务服务。 卜j a y a m a i l ： j a v a m a i l 是用于存取邮件服务器的a p i ，它提供了一套邮件服务器的抽象 类。不仅支持s m t p 服务器，也支持i m a p 服务器。 卜j t a ( j a v a b e a n sa c t i v a t i o nf r a m e w o r k ) ： j a v a m a i l 利用j a f 来处理m i m e 编码的邮件附件。m i m e 的字节流可以被转换 成j a v a 对象，或者转换自j a v a 对象。大多数应用都可以不需要直接使用j a f 。 共6 6 页第2 0 斑 北京邮电大学硕士毕业论文 基于j i e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 第三章短消息业务相关协议 本章对短信业务涉及到的重要协议作了介绍。在短信业务中，服务提供商和 电信运营商之间以及电信运营商的短信业务中心和短信网关之间的底层传输协 议一般是t c p i p 协议族的传输控制协议( t c p ：t r a n s m i s s i o nc o n t r o l p r o t o c 0 1 ) ，所以，本章首先对t c p 作了介绍。电信运营商的短信中心和短信网关 之间的应用层协议通常采用短信点对点协议( s m p p ：s h o r t f e s s a g ep e e rt op e e r p r o t o c 0 1 ) ；服务提供商和电信运营商之间的应用层协议往往是电信运营商特定 的协议，但这些协议是对基于t c p 的s m p p 的改造，协议结构和内容稍有差别，因 此，本章以中国移动的c m p p 为例，介绍了电信运营商和服务提供商之间的应用层 协议，对于其它电信运营商的协议就不再赘述。 3 1丁c p 首先我们先介绍一下短消息业务协议的基础协议：t c p 3 1 。 3 1 1t o p 简介 t c p ，即传输控制协议，是著名的t c p i p 体系结构中的传输层协议。 从通信和信息处理的角度看，传输层属于面向通信部分的最高层：从网络功 能或用户功能来划分，则传输层又属于用户功能的最低层。传输层是整个网络体 系结构中关键的一层，传输层弥补了通信子网提供的服务的差异和不足，使得对 两端的网络用户来说，各通信子网都变成透明的。换言之，传输层向高层用户屏 蔽了下面通信子网的细节，使高层用户看不见实现通信功能的物理链路是什么， 看不见数据链路采用的是什么协议。传输层使高层用户看见的就好像在两个传输 层实体之间有一条端到端的、可靠的、全双工通信通路。 在传输层中有两种主要的协议：一种是面向连接的协议，n p t c p ：另一种是无 连接的协议，目n u d p ( 用户数据包协议) 。 t c p 是专门设计用于在不可靠的因特网上提供可靠的、端到端的字节流通信 共6 6 页第2 l 睫 北京邮电大学硕士毕业论文基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 的协议。因特网不同与一个单独的网络不同部分可能具有不同的拓扑结构、带 宽、时延、分组大小以及其它特性。t c p 被设计成能动态满足互联网的要求，并 且足以健壮能面对多种差错。 每台支持t c p 的机器均有个t c p 传输实体，或者是用户进程，或者负责管理 t c p 流以及与i p 层接口的核心。t c p 实体从本地进程接收用户的数据流，并将其分 为不超过6 4 k 字节( 实际应用中，通常约为1 5 0 0 字节) 的数据片断，并将每个数据 片断作为单独的i p 数据报发送出去。当包含有t c p 数据的i p 数据报到达某台相连 的机器后，它们又被送给该机器内的t c p 实体，被重新组合为原来的字节流。 3 12t o p 服务模型 通过在发送方和接收方分别创建个称为套接字( s o c k e t ) 的通信端点就可 以获得t c p 服务。每个套接字有一个套接字序号( 地址) ，它包含主机的l p 地址以 及一个主机本地的1 6 位号码，称为端口( p o r t ) 。端口是传输层的服务访问点( t s a p t r a n s p o r ts e r v i c ea c c e s sp o i n t ) 的t c p 名称。为了获得t c p 服务，必须在发送 方的套接字与接收方的套接字之间明确地建立一个连接。 所有的t c p 连接均是全双工的和点到点的。全双工意味着可以同时进行双同 传输。点到点的意思是每个连接只有两个端点。t c p 不支持多点播送或广播。t c p 连接是字节流而非报文流。报文边界并不按头尾衔接方式保存。当一个应用程序 把数据送给t c p 实体时，t c p 实体根据自己的判断，可能会立刻将其发送出去或将 其缓存起来( 为了搜集较大量的数据，然后发送) 。应用程序也可以强制立即发送 数据。 应用层的报文传送到传输层，加上t c p 的首部，就构成t c p 的数据传送单元， 称为报文段( s e g m e n t ) 。在发送时，t c p 的报文段作为i p 数据报的数据，加上首部 后，就成为r p 数据报。在接收时，i p 数据报将其首部去除后上交给传输层，得到 t c p 报文段。再去掉其首部，得到应用层所需的报文。 3 13t c p 保证数据传送可靠、按序、无丢失和无重复的机制 313 1t c p 的编号与确认 t c p 将所要传送的整个报文( 可能包括许多个报文段) 看成是一个个字节组成 共6 6 页第2 2 篼 北京邮电大学硕士毕业论文 基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 的数据流，然后对每一个字节编个序号。在连接建立时，双方要商定初始序号。 t c p 就将每一次所传送的报文段中的第一个数据字节的序号，放在t c p 首部 的序号字段中。 t c p 的确认是对接收到的数据的最高序号( 即收到的数据流中的最后一个序 号) 表示确认。但返回的确认序号是己收到的数据的最高序号加一，也就是确认 序号表示期望下次收到的第一个数据字节的序号。 由于t c p 能提供全双工通信，因此通信中的每一方都不必专门发送确认报文 段，而可以在传送数据时顺便把确认信息捎带传送，这样可以提高传输效率。 31 3 2t o p 的流最控制 t c p 采用可变发送窗口的方式进行流量控制。窗口大小的单位是字节，在t c p 报文首部设定接收窗口的数值。 发送窗口在连接建立时由通信双方商定。但在通信的过程中，接收端可根据 自己的资源情况，随时动态地调整自己的接收窗口，然后告知对方，使对方的发 送窗口和自己的接收窗口一致。 发送端的主机在发送数据时，即要考虑到接收端的接收能力，又要使网络不 发生拥塞。发送端的发送窗口按以下方式确定： 发送窗口= m i n i 通知窗口，拥塞窗口 其中。“通知窗口”是接收端根据其接收能力许诺的窗口值，是来自接收端 的流量控制。接收端将通知窗口的值放在t c p 报文的首部中，传给发送端。“拥 塞窗口”是发送端根据网络拥塞状况得出的窗口值，是来自发送端的流星控制。 有三种较好的流量控制技术，即“慢启动”、“加速递减”和“拥塞避免”。 “慢启动”是指每出现一次超时，拥塞窗口都降低到l ，使报文段慢速注入到网 络中。“加速递减”是指每出现一次超时，就将门限窗口值减半。“拥塞避免” 是指当拥塞窗口增大到门限窗口值时，就将拥塞窗口指数增长速率降低为线性增 长速率，避免网络再次出现拥塞。采取这样的流量控制方法使得t c p 的性能有明 显的改进。 共6 6 面第2 3 直 北京邮电大学硕士毕业论文 基于j 2 e e 的组件化增值业务平台的设计与实现 3 1 3 3t c p 的重发机制 重发机制是t c p 中最重要和最复杂的问题之一。t c p 每发送一个报文段，就设 置一次定时器。只要定时器设置的重发时间到而还没有收到确认，就要重发这一 报文段。 这里的关键问题是定时器的重发时间究竟设置多大? t c p 采用了一种自适应 算法。该算法记录每一个报文段发出的时间，以及收到相应的确认报文