电信运营计费系统的设计与实现论文(PDF 81页）.pdf

南京信息工程大学 硕士学位论文 基于J2EE架构的电信运营计费系统的设计与实现 姓名 宗雷 申请学位级别 硕士 专业 系统分析与集成 指导教师 张颖超 20090501 南京信息工程大学硕士学位论文 摘要 电信I P 计费系统是电信行业出租I P 服务器业务计费环节必须的企业级应用软件 在 电信行业得到广泛应用 多年来电信I P 计费系统在实施及维护的基础上 吸收国外计费产 品的先进理念与架构 结合国内各电信运营商实际生产管理需要 推出 理想完全自主开 发及基于通用的商用软件包进行开发 两种成熟的电信计费系统解决方案 系统全面支持 包括语音 信息服务在内的各类电信业务 提供包括标准资费 营销优惠 个性化合同优 惠在内的各类资费模式的计费及账务处理功能 在电信运营系统中 电信计费系统是主要 的支撑系统 占有重要地位 计费系统有效 安全地运行 在很大程度上影响着电信运营 系统本身的运行效率和信誉 计费系统历来都是电信运营和管理部门重点建设和发展的系 统之一 而J 2 E E J a v a2P l a t f o r mE n t e r p r i s eF x i i t i o n 应用以其稳定的性能 良好的开放性及 严格的安全性 深受企业应用开发者的青睐 实际上 对于信息化要求较高的行业 如银 行 电信 证券及电子商务等行业 都会选择使用J 2 E E 作为企业的信息平台 对于一个 企业而言 选择J 2 E E 构建信息化平台 更体现了一种长远的规划 企业的信息化是不断整 合的过程 在未来的日子里 经常会有不同平台 不同系统的异构系统需要整合 J 2 E E 应 用提供的跨平台性 开放性及各种远程访问的技术 为异构系统的良好整合提供了保证 本论文对软件架构进行了研究 论述了J 2 E E 平台在软件开发中的特点和优势 并且对 J 2 E E 平台中常用的技术和开发模式进行介绍 本系统不是基于E J B 的J 2 E E 应用的开发 因为E J B 应用的开发周期过长 且必须运行在J 2 E E 容器中 而是利用轻量级J 2 E E 应用 完全可以运行在W e b 容器中 无需E J B 容器的支持 但其应用的稳定性及效果都可以得到 保证 基于以上理论研究 探讨了利用J 2 E E 进行架构设计时的几个关键问题 并且结合电 信运营计费系统的业务需求 设计和开发了一个基于J 2 E E 架构的电信运营计费系统 提供 了一个中小型企业级开发的典范 在此基础上 利用T o m c a tW e bS e r v e r 开发环境 实现 了计费系统前台和后台业务功能 并对系统性能进行了测试 关键字 J 2 E E 架构 埘C 模式 电信计费系统 S t r u t s H i b e r n a t e 南京信息工程大学硕士学位论文 A b s t r a c t mt e l e c o mb i l l i n gs y s t e mi San e c e s s a r ye n t e r p r i s ea p p l i c a t i o n so fI Ps e r v e rr e n t a lb u s i n e s s o ft e l e c o m m u n i c a t i o n si n d u s t r y w h i c ha r ew i d e l yu s e di nt h et e l e c o m m u n i c a t i o n si n d u s t r y O n t h eb a s i so fi m p l e m e n ta n dm a i n t a i nf o rm a n yy e a r sI Pt e l e c o mb i l l i n gs y s t e ma b s o r b i n gf o r e i g n a d v a n db i l l i n gp r o d u c tc o n c e 口吒Sa n da r c h i t e c t u r ea n dc o m b i n i n gw i t hd o m e s t i ct e l e c o m o p e r a t o r sn e e do fp r a c t i c a lp r o d u c t i o nm a n a g e m e n tl a u c h e st w om a t u r et e l e c o mb i l l i n gs y s t e m s o l u t i o n s w h i c i ha r et h ei d e a lf u l l ys e l f d e v e l o p m e n ta n dd e v e l o p m e n tac o m m o nb a s i n go n c o m m e r c i a ls o f t w a r ep a c k a g e I ts u p p o r t sv o i c e i n f o r m a t i o ns e r v i c e sa n do t h e rv a r i o u st y p e so f t e l e c o m m u n i c a t i o ns e r v i c e sa n dp r o v i d eb i l l i n ga n da c c o u n t sp r o c e s s i n gf u n c t i O I l So fs t a n d a r d c h a r g e s m a r k e t i n go f f e r s p e r s o n a l i z e dc o n t r a c tc o n c e s s i o n sa n do t h e rv a r i o u st y p e so ft a r i f f m o d e l I nt h et e l e c o ms y s t e m s t e l e c o m m u n i c a t i o n sb i l l i n gs y s t e mi st h em a i ns u p p o r ts y s t e m s a n do c c u p yi m p o r t a n tp o s i t i o n s B i l l i n gs y s t e me f f e c t i v e s a f eo p e r a t i o n t oal a r g ee x t e n ta f f e c t t e l e e o ms y s t e mi t s e l fo p e r a t i n ge f f i c i e n c ya n dc r e d i b i l i t y B i l l i n gS y s t e mh a sb e e nt h et e l e c o m s e c t o ra n dt h em a n a g e m e n to fm a j o rc o n s t r u c t i o na n dd e v e l o p m e n to ft h es y s t e m si nt h e w o r l d A n dJ 2 E E J a v a2P l a t f o r mE n t e r p r i s eE d i t i o n a p p l i c a t i o n si sp o p u l a rf o ri t ss t a b l e p e r f o r m a n c e g o o do p e n n e s sa n ds t r i n g e n ts e c u r i t yi ne n t e r p r i s ea p p l i c a t i o nd e v e l o p e r s A c t u a l l y i n d u s t r yr e q u i r i n gh i g h e rI n f o r m a t i o n i z a t i o r t s u c ha sb a n k i n g t e l e c o m m u n i c a t i o n s s e c u r i t i e s a n de c o m m e r c ei n d u s t r yw i l lc h o o s et ou s eJ 2 E Ea sap l a t f o r mf o re n t e r p r i s ei n f o r m a t i o n E n t e r p r i s es e l e c t i n g J 2 E Et ob u i l di n f o r m a t i o n p l a t f o r m r e f l e c t sam o r e l o n g t e r m p l a n n i n g E n t e r p r i s ei n f o r m a t i o n i z a t i o ni sac o n t i n u o u sp r o c e s so fi n t e g r a t i o n I nt h ed a y st oc o m e I tO f t e nh a sh e t e r o g e n e o u ss y s t e m sw h i c ha r ed i f f e r e n tp l a t f o r m so rd i f f e r e n ts y s t e m sn e e d e dt o b ei n t e g r a t e d J 2 E Ea p p l i c a t i o np r o v i d e sag u a r a n t e ep r i m e l yf o ri n t e g r a t i o no fh e t e r o g e n e o u s s y s t e m sw i t c h i t sc r o s s p l a t f o r m o p e n a n dv a r i e t yo f r e m o t ea c c e s st e c h n o l o g y T h et h e s i sr e s e a r c ht h es t r u c t u r eo ft h es o f t w a r e e x p a t i a t ef e a t u r e sa n da d v a n t a g e so fJ 2 E E p l a t f o r mi nt h es o f t w a r ed e v e l o p m e n ta n dd e s c r e i b ef a m i l i a rt e c h n o l o g i e sa n dd e v e l o p m e n t m o d e li nt h eJ 2 E Ep l a t f o r m 1 1 1 es y s t e mi sn o tb a s e do nE J Bd e v e l o p m e n to fJ 2 E Ea p p l i c a t i o n s I t c 彻b er u ni nt h eW e bc o n t a i n e rw i t ht h eu s eo fl i 曲t w e i g h tJ 2 E Ea p p l i c a t i o na n dw i t h o u tt h e s u p p o r t o fE J Bc o n t a i n e r s H o w e v e r T h e a p p l i c a t i o n S e f f e c ta n d s t a b i l i t y c a l lb e g u a r a n t e e d B a s i n go nt h ea b o v et h e o r e t i c a ls t u d y Ih a v ed i s c u s ss e v e r a lk e yi s s u e si na r c h i t e c t u r e d e s i g nw i t ht h eu s eo f J 2 E Ea n dc o m b i n et h eb u s i n e s sn e e d so f t e l e c o mb i l l i n gs y s t e ma n da tl a s t d e s i g na n dd e v e l o pt h es y s t e mb a s e do nJ 2 E Ef r a m e w o r k O nt h i sb a s i s Ih a v ei m p l e m e n tt h e p r o s c e n i u mf u n c t i o n sa n db a c k g r o u n df u n c t i o n so fb i l l i n gs y s t e mu s i n gt h eT o m c a tW e b S e r v e r d e v e l o p m e n te n v i r o n m e n ta n dh a v es y s t e mp e r f o r m a n c et e s t i n g K e y w o r d s J 2 E Es t r u c t u r e M V Cm o d e l T e l e c o mB i l l i n gS y s t e m S t r u t s H i b e m a t e U 学位论文独创性声明 本人郑重声明 1 坚持以 求实 创新 的科学精神从事研究工作 2 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果 3 本论文中除引文外 所有试验 数据和有关材料均是真实的 4 本论文中除引文和致谢的内容外 不包含其他人或其它机构已经发 表或撰写过的研究成果 5 其他同志对本研究所做的贡献均已在论 学位论文使用授权声明 本人完全了解南京信息工程大学有关保留 使用学位论文的规定 学校 有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸 质版 有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书 馆被查阅 有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索 有权将学位论 文的标题和摘要汇编出版 保密的学位论文在解密后适用本规定 作者签名 日期 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解南京信息工程大学有关保留 使用学位论文的规定 即 学校有权保留 送交论文的复印件 允许论文被查阅和借阅 学校可以公布论文的全部或部分内容 可以 采用影印 缩印或其他复制手段保存论文 保密的论文在解密后应遵循此规定 作者签名 导师签名 E l 期 2 兰 直p 南京信息工程大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 设计背景 随着电信企业的不断壮大 对计费系统的改进追在眉急 计费系统是电信企业的基础 与核心 准确 灵活 实时的计费系统 更能为客户提供优质的服务 更增加市场的竞争 力 更能促进企业的发展 目前 本地网的交换机一般都采用点对点的脱机计费处理方式 即由机房现场的维护 人员通过脱机的方式将计费文件复制到各种可以运输的存储介质上 再将存储介质送到相 应的本地网计费中心进行处理形成统一格式的数据 这种计费方式在当前电信网规模越来 越大 业务增多的情况下很有很多突出的问题 比如由于系统建设时没有同意的规范 使 得软 硬件平台设置各异 不方便新业务的推广 各套系统缺乏统一的资费管理使得处理 计费时没有统一的衡量的尺度 造成多收费和乱收费 难以保证数据的准确性 不能及时 向用户提供业务使用情况报告和全方位的查询功能 电信市场竞争的不断加剧 要求电信 运营商的市场经营决策必须科学化 理性化 计费系统中的数据蕴含着企业经营态势 客 户群分布特征及消费习惯 各项业务发展状况等丰富而极具价值的信息 对这些数据进行 充分的分析 可以为运营商的领导决策层了解用户需求 制定市场策略提供有力的支持 所以 现在大多数计费系统都提供统计分析等决策支持功能 越来越多的计费系统正作为一个子系统被集成到现有O S S 电信运营支撑系统 系统 中去 为保证系统间的无缝衔接 计费系统必须具备相当的开放性和可扩展性 所以 目 前普遍在软件设计中采用组件化技术 同时 在各个逻辑层面提供应用程序接口 以便使 系统具有良好的可扩展性 1 2 研究的意义 随着近年来我国电信业的迅猛发展 各项业务量快速增长 新的业务种类和新的服务 形式不断推出 而旧的电信业务的计费处理从体制到技术都越来越不能适应形势的需要 甚至在某种程度上已经限制和阻碍了业务的发展 于是就出现了一些电信实时计费系统 本系统主要是提供给电信级用户管理与计费系统 n e t c t 的开发 是为电信运营I P 记费服 务的 主要包括开放实验室出租业务 1 6 3 1 6 9 拨号服务 语音服务 完成的一期任务 主要是针对开放实验室出租业务进行开发 J 2 E E 是S u nO N E 的重量级产品 作为一种企业级W e b 应用程序开发技术 J 2 E E 是目 前在市场上得到广泛应用的技术体系 J 2 E E 以J a v a 为核心技术 以其分布性 开放性 安 全性 健壮性 平台无关性等更多优点 获得了众多I T 厂商如I B M O r a c l e B E A 等共同 南京信息工程大学硕士学位论文 制定标准并提供技术支持 因此具有强大的功能 是银行 电信 证券及电子商务等行业 首选的平台 正因为J 2 E E 架构的多种优点 本文研究J 2 E E 架构及其技术在企业开发中的 应用并结合电信运营计费系统系统项目加以分析 设计和实现 1 3 技术研究现状 目前 各个电信运营企业都建有大量的系统 覆盖业务运营 客户服务 市场营销 经营分析 网络管理以及企业业务管理的各个方面 各电信运营支撑系统一般都包括业务 支撑系统 B S S 网管支撑系统 O S S 与管理支撑系统 M S S 为企业的运营管理过程 提供支撑能力是建设运营支撑系统的主要的目的 随着运营支撑系统整体结构与功能的日 益复杂化 技术 在系统建设过程中的重要性也日益突出 在运营系统发展之初 由于业 务需求小 系统功能结构简单 系统数量小等原因 几乎不用考虑数据的一致性 信息交 互 端到端支撑 资源共享等问题 随着电信业务的不断扩张 针对系统数量增多 功能 存在重叠的状况 必须对现有的系统进行应用上的整合或者重新开发 从而减少系统数量 改进系统技术架构 发挥系统整体功能的优势 电信计费系统是运营系统中的重要组成部 分 作为一个子系统被集成到现有O S S 电信运营支撑系统 系统中去 更需要朝着正确 的思路设计开发 它必须是一个具有良好可扩展的系统 不但满足现在更要满足未来发展 的需要 该系统需要具有可扩展性 稳定性 可移植性 健壮性等特点 同时 系统的开 发时间不能太长 否则系统开发出来后发现已经过时 那么产品将失去它的市场价值 所 以在选择开发技术和开发框架上尤为重要 作为彼此竞争的 N E T 和J 2 E E 是目前市场上两 个主流企业级应用开发平台 J 2 E E 和 N E T 两个平台级的软件技术之所以流行是因为在许许多多的场合被证明能保 障较高的生产效率 两者提供的解决方案都表现不错 只不过可能达到相同的目标所带来 的总体拥有成本不一样而已 作为彼此竞争的应用平台 J 2 E E 和 N E T 开发平台在目标和 体系结构上极其相似 但在实现上又完全不同 平台的体系架构是支撑平台的基础 平台 各方面的性能也会因平台架构实现的不同而有差异 对两个平台产生至关重要影响的三个 方面是 系统平台基础构造 三层 多层体系结构和移植 性能 扩展 1 类似的系统平台基础构造 J 2 E E 和 N E T 两个平台底层的执行引擎都源于虚拟机 在 N E T 和J 2 E E 平台上 程序 的编译都经过两个类似的过程 N E T 首先指定高级语言编译器将c 拌 或其它 N E T 语言 翻 译成中间语言I L I n t e r m e d i a t eL a n g u a g e 在执行时 中间语言被即时编译器J I T J u s t I n T i m e 编译成特定平台的二进制代码 完成各自语言的指令功能 N E T 在中间语言设计时 通盘 考虑了多个主流高级语言 在这一层面实现了 N E T 平台的跨语言承诺 鉴于M i c r o s o f t 在 代码上的优化功底 专注于自己的平台 N E T 代码的执行速度较之J a v a 有明显的优势 J 2 E E 则指定高级语言编译器将J a v a 语言翻译成字节码 B y t eC o d e 然后由J V M 根据 不同的操作系统 编译成相应的该操作系统能识别的机器码 因此 采用J 2 E E 技术的应用 程序能实现跨平台性 2 南京信息工程大学硕士学位论文 2 相同的三层 多层体系结构 基于三层 多层分布式计算结构已成为当今企业级应用的主流模式 也是两个平台较量 的着力点 在客户端 表示层负责用户与系统的交互 对于不同的处理要求 N E T 和J 2 E E 都提出了基于桌面的应用程序和基于浏览器的W e b 应用的开发组件 J a v aA p p l i c a t i o n 与 W m d o w sF o r m J a v aS e r v l e t J S P 与A S E N E T 它们双双形成特角之势 B r m d o w sF o r m 依赖 M i c r o s o f t 桌面系统的天然优势 不管在交互速度还是在界面的表现性能上 都较J a v a A p p l i c a t i o n 稍胜一筹 S e r v l e t J S P 与A S P N E T 是目前企业在 瘦客户端 应用的重点 两者 都基于H r r P 请求 响应模型 通过H T M L 浏览器页面完成用户交互 在缓存 状态优化等 方面两者差别不大 在中间层 分布式业务组件负责企业应用的商业逻辑部署 基于组件 的软件开发技术可以在较高的级别上实现软件复用 加快企业软件开发的进程 由于这些 业务组件经常负责处理数据库连接 网络资源 线程等高昂的资源 所以一直是三层 多层 架构的关键和企业应用的核心 J 2 E E 的E J B 是一个成熟的 得到业界广泛支持的大型企业 级组件框架 而 N E T 组件则建立在C O M 服务之上 两者在组件与操作系统的交互 客户 端资源共享等方面都有很好的支持 在后端数据层 两个平台以不同的形式支持数据的访 问 J 2 E E 的J D B C 和 N E T 的A D O N E T 一样和所连接的数据库无关 并且通过连接 命令 语句和结果集对数据进行操作 它们在支持传统S Q L 数据源的同时 也都支持新型的X M L 数据源 3 1 3 不同的移植 性能和扩展 在移植性方面 N E T 通过C L R C o m m o nL a n g u a g eR u n t i m e 消除编程语言的差别 而 J 2 E E 则通过J V M 来消除平台差别 跨平台是J 2 E E 的最大卖点 也是至今为止还绊住微软 的栅栏 当开发者完成符合J 2 E E 规范的软件时 其客户可以依据其喜好和实力来选择不同 应用服务器 M i c r o s o f t 提出了多语言支持 希望用多语言的交互性平衡跨平台的互操作1 4 i 总之 M i c r o s o R N E T 与S u nJ 2 E E 是目前企业W r e bS e r v i c e s 平台市场上两个最重要的 应用框架 它们都在企业级开发上为用户提供了总体的指南 从对比中可知 这两项技术 各有各的优势 就企业而言 内部众多系统的整合 系统的延展性 安全性是更需要注意 的议题 而这些都是J 2 E E 的优势 也是微软的不足之处 在效率方面 J 2 E E 主张通过硬 件的效能增加来弥补软件的不足 开放标准 功能强大 易于移植这些都是J 2 E E 的卖点 电信运营计费系统需要很高的稳定性与安全性 需要支持大量客户并行访问 此时 客户 可能选择U n i x 或L i n u x 操作系统而非W i n d o w sN T 在这种情况下 由于 N E T 尚未能实现 其跨平台的承诺 J 2 E E 几乎成了惟一的选择 执行效率的比较也就没有多大意义 而且 虽然 N E T 中的有些技术 比如S O A P 是公开的机制 但它的核心技术都不公开 J 2 E E 的所 有标准都是公开的 许多厂商都可提供兼容的产品和开发工具 因此 本系统选择J 2 E E 技术设计开发电信计费系统 满足电信运营支撑系统的发展需求 保证支撑系统向 集中化 服务化 标准化 的方向发展 3 一 南京信息工程大学硕士学位论文 1 4 研究内容及论文组织结构 1 4 1 本文研究内容 电信运营计费系统是我在达内科技有限公司实习时为某电信运营商设计开发的系统 该系统基于J 2 E E 技术 同时 结合了电信系统的主流模式和国内外的最新理论成果 采 用了目前较为成熟的开发技术 基于以上思想 本论文从以下几个方面进行了探讨 1 在研究软件架构的基础上探索适合电信运营计费体统的开发框架 2 从电信系统的设计目标 用户特点和运行环境出发 详细分析了系统的需求和功能 特点 3 计费系统以J 2 E E 技术 M V C 模式的思想为基础 采用B S 多层体系结构 最终提 出一个新型的电信运营计费系统解决方案 将J 2 E E 平台下的多项技术 J S P S e r v l e t S m u t s J N D I J D B C H i b e r n a t e 等应用到实际系统中 展开了在J 2 E E 多层分布式体系架构下中小 型企业信息管理系统的开发与研究 4 电信口计费系统数据采集和整合系统在本地的实现 1 4 2 本文组织结构 本文共分六章 具体内容如下 第一章 绪论 主要介绍项目背景 论文的研究意义 国内外技术现状以及研究内容 第二章 电信I P 计费系统开发环境及技术介绍 首先介绍了软件开发对系统的要求 接着介绍了系统软件体系架构以及J 2 E E 的系统架构和它的关键技术 最后对基于J 2 E E 的轻 量级应用S t r u t s 和H i b e r n a t e 进行了详细的描述 第三章 基于J 2 E E 架构的流行框架S t r u t s 下电信运营计费系统的分析与设计 制定 了系统设计目标 分析了系统功能 在此基础上对系统的业务流程和需求用例进行了分析 并给出了系统的详细设计 第四章 基于J 2 E E 架构的流行框架S t r u t s 下电信运营计费系统的实现 利用M y E c l i p s e 集成开发工具 采用J 2 E E 四层架构 结合M V C 设计模式对计费系统各层进行实现并实现系 统的后台数据采集和整合 第五章 对电信I P 计费系统的功能 性能 压力和安全性等方面进行了测试并将系统 发布到服务器上 第六章 总结 对电信I P 计费系统的研究设计进行总结 验证J 2 E E 在企业开发中的 优势 并提出下一步的研究方向 4 南京信息工程大学硕士学位论文 第二章电信IP 计费系统开发环境及技术介绍 2 1 系统开发运行要求 硬件环境 系统结构 后台服务 B S 结构 操作系统 w i n d o w A J n i x L i n u x 任意操作 系统支持 浏览器 主流浏览器支持 数据库 M y S Q L O r a e l e 任意数据库支持 应用服务 器 T o m c a tW e b 服务器 W e b l o g i e W e b s p h e r e 任意应用服务器支持 软件技术 O O A D 切 几 J S P S e r v l e t 等W E B 开发技术 H i b e r n a t e 技术 J D B C 技术 T C P I P S o c k e t S t o a t s 技术 2 2 系统主要架构 系统的建设关键在于其所使用的架构 而电信计费系统这种基于W e b 的系统 传统的 C S 架构已经不能满足大量用户的访问和操作 B S 基于浏览器的架构则是目前网络系统应 用的主流 它将大量的数据处理工作交给服务器端来处理 客户端只用通过普通的I E 浏览 器即可访问系统 方便快捷而且利于系统的更新和维护 J a v a 语言在该方面更是得天独厚 J 2 E E 规范的出现则使系统的开发更加规范 层次更加清楚 更利于对复杂事务的处理 而 且在安全性方面也做的更好 基于M V C 的开发流程则使开发过程更加清晰明了 利于做 一些复杂的逻辑实现 从而节省了开发周期和开发成本 在B S 体系结构系统中 用户通过浏览器向分布在网络上的许多服务器发出请求 服务 器对浏览器的请求进行处理 将用户所需信息返回到浏览器 B S 结构中服务器将担负更多 的工作 对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成 浏览器发出请求 而其余如 数据请求 加工 结果返回以及动态网页生成等工作全部由w e bS e r v e r 完成 实际上B s 体 系结构是把二层C s 结构的事务处理逻辑模块从客户机的任务中分离出来 由W e b 服务器单 独组成一层来负担其任务 这样客户机的压力减轻了 把负荷分配给了W e b 服务器 这种三 层体系结构如图2 1 所示 这种结构不仅把客户机从沉重的负担和不断对其提高的性能的要 求中解放出来 也把技术维护人员从繁重的维护升级工作中解脱出来 由于客户机把事务处 理逻辑部分分给了功能服务器 使客户机一下子 苗条 了许多 不再负责处理复杂计算和数 据访问等关键事务 只负责显示部分 所以维护人员不再为程序的维护工作奔波于每个客户 机之间 而把主要精力放在功能服务器上程序的更新工作 这种三层结构在层与层之间相互 独立 任何一层的改变不会影响其它层的功能 图2 1B S 三层架构示意图 5 南京信息工程大学硕士学位论文 2 3J 2 E E 体系结构介绍 2 3 1J 2 E E 概述 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 c r oE 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 a2 P 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 eE d i t i o n J 2 E E J a v a 平台的三个版本中最重要的就是J 2 E E 平 台 S u n 公司推出J 2 E E 的目的是为了克服传统C s 模式的弊病 迎合B S 架构的潮流 为 应用J a v a 技术开发服务器端应用提供一个平台独立的 可移植的 多用户的 安全的和基 于标准的企业级平台 从而简化企业应用的开发 管理和部署 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 J 2 E E 是一个标准 而不是一个现成的 产品 各个平台开发商按照J 2 E E 规范分别开发了不同的J 2 E E 应用服务器 J 2 E E 应用服务 器是J 2 E E 企业级应用的部署平台 由于它们都遵循了J 2 E E 规范 因此 使用J 2 E E 技术 开发的企业级应用可以部署在各种J 2 E E 应用服务器上 总而言之 J 2 E E 是服务 组件 容器 A P I 的集合 J 2 E E 平台应用各种不同的应用组件 如S e r v l e t J S P E J B 它们构成 了应用的主体 J 2 E E 平台提供的应用服务 如J D B C J T S J N D I 这些服务保证并促进组 件的良好运行 J 2 E E 的应用通信技术 如R M I J M S J a v a M a i l 在平台底层实现机器和程序之 间的信息传递 2 3 2J 2 E E 关键技术 以下将就J 2 E E 的各种组件 服务和A P l 展开讨论 1 S e r v l e t S e r v i e t 是一种独立于平台和协议的服务器端的J a v a 应用程序 在服务器端运行 动态 地生成W e b 页面 它担当W e b 浏览器或其他H I T P 客户程序发出的请求与H T r P 服务器上 的数据库或者应用程序的中间层 与传统的C G I 和许多其它类似C G I 的技术相比 J a v a S e r v l e t 具有更高的效率并更容易使用 对于S e r v l e t 重复的请求不会导致同一程序的多次 转载 它是依靠线程的方式来支持并发访问的 因此S e r v l e t s 在可伸缩性上提供了很好的 改进 2 J S P J S P J a v a S e r v e rP a g e s 是一种实现普通静态H T M L 和动态页面输出混合编码的技术 从 这一点来看 非常类似M i c r o s o f tA S P P H P 等技术 但更具有平台独立性 J S P 将网页逻 辑与网页设计和显示分离 借助J S P 技术 5 W e b 页面制作的任务可以比较方便地划分给 页面设计人员和程序员 并方便地通过J S P 来合成 在运行时 J S P 将会被首先转换成 6 南京信息工程大学硕士学位论文 S e r v l e t 并以S e r v l e t 的形态编译运行 因此它与S e r v l e t 一样具有很高的效率 3 剧旧 E J B E n t e r p r i s eJ a v a B e a n 技术定义了一组可重用的组件 E n t e r p r i s eJ a v aB e a n s 开 发人员可以利用这些组件 像搭积木一样建立分布式应用 装配组件时 所有的E n t e r p r i s e B e a n s 都需要配置到E J B 服务器 一般的如W e b l o g i e W e b S p h e r e 等J 2 E E 应用服务器 中 陋 E J B 中定义T 种E n t e r p r i s eJ a v aB e a n s S e s s i o nB e a n s E n t i t yB e a n s 和M e s s a g e D r i v e n B e a n s I r l 它们提供了一个框架来开发和实施分布式商务逻辑 由此显著简化了具有可伸缩 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 组件何时且如何与其容器 C o n t a i n e r 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 4 脚C 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 A P I 是一个标准S Q L S t r u c t u r e dQ u e r yL a n g u a g e 结构化查询语言数据库访问接口 主要用来连接数据库和直接调用S Q L 命令执行各种S Q L 语句 利用J D B C A P I 可以执行一般的S Q L 语句 动态S Q L 语句及带N 和O U T 参数的存 储过程 5 J 1 订S J M S J a v aM e s s a g eS e r v i c e J a v a 消息服务是一组J a v a 应用接口 提供创建 发送 接收 读取消息的服务 J M S A P I 定义了一组公共的应用程序接口和相应语法 使J a v a 应 用能和各种消息中间件进行通信 引 通过使用J M SA P I 开发人员无需掌握不同消息产品 的使用方法 可使用统一的J M SA P I 来操纵各种消息中间件 通过使用J M S 能够最大限 度地提升消息应用的可移植性 6 加I 由于J 2 E E 应用程序组件一般分布在不同的机器上 所以需要一种机制以便于组件客户 使用者查找和引用组件及资源 J 2 E E 体系中 使用J N D I J a v aN a m i n ga n dD i r e c t o r y I n t e r f a c e J a v a 命名和目录接口定位各种对象 这些对象包括E J B 数据库驱动 J D B C 数 据源和消息连接等 J N D I A P I 为应用程序提供了一个统一的接口来完成标准的目录操作 9 J 如通过对象属性来查找和定位该对象 7 X M L X M L 即可扩展标记语言 E x t e n s i b l eM a r k u pL a n g u a g e 是一种平台无关的表示数据 的方法 它被用来在不同的商务过程中共享数据 X 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l l 们 8 J a v 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 S i m p l e M a i l T r a n s f e r P r o t o c o l 简单邮件传输协议 服务器 也支持I M A P I n t e m e t M e s s a g eA c c e s sP r o t o c o l 互联网消息访问协议 服务器 9 J A F J a v a M a i l 7 南京信息工程大学硕士学位论文 利用J A F J a v a B e a n s A c t i v a t i o nF r a m e w o r k 来处理M I M E M u l t i p u r p o s eI n t e m e tM a i l E x t e n s i o n s 多用途互联网邮件扩展 编码的邮件附件 1 0 舢 R M I R e m o t eM e t h o dI n v o c a t i o n 远程方法调用协议是在远程对象上调用一些方法 它使用连续序列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 使用的更下层的协 议 1 1 J a v aI D L C O R B A 在J a v aI D L J a v aI n t e r f a c eD e f i n eL a n g u a g e J a v a 接口定义语言的支持下 开发人员 可以将J a v a 和C O R B A 集成在一起 通过它J a v a 可以被用于将新的应用和遗留系统相集成 1 2 J T A J T S J T S J a v aT r a n s a c t i o nS e r v i c e 是C O R B AO T S 事务监控的基本的实现 J T S 规定了事 务管理器的实现方式 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 J T A J a v aT r a n s a c t i o nA P I 提供了J 2 E E 中处理事务的标准 接口 它支持事务的开始 回滚和提交 开发人员可以使用 V I A 来使用J T S 2 3 3J 2 E E 架构 基于层次化组件模式的J 2 E E 平台把业务逻辑和底层网络技术分离 具有可伸缩性 扩 展性 易开发性和易维护性 已经成为企业分布式网络计算的事实标准 J 2 E E 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 S 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 但难于维护和升级 可伸展性也不理想 而且经常基于某种专有的协议 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J 2 E E 典型的四层结构 客户端W e b 层业务逻辑层 企业信息系统层 浏览器 W e b 容器 E j b H T M L 弋 J S P E n t e r p r i s e f A p p l c r l I B e a n s 数据库 客户端S a v l 吐 E n t e r p r i s e B e a n s 应用程序 数据库 J 2 E E J 2 E E 客户端 J 2 E E 图2 2J 2 E E 架构图 8 南京信息工程大学硕士学位论文 在J 2 E E 架构里 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 J 2 E E 说明书中定义 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 主要是用来完成显示逻辑 J a v aS e r v l e t 和J a v aS e r v e rP a g e s J S P 是w e b 层组件 用来支持诸如客户请求和响应等 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 处理业务逻辑 供W e b 层调用 帮组其完成 功能 传统的J 2 E E 应用多采用基于E J B 的重量级框架 这种框架适合于开发大型企业应用 但是使用E J B 容器进行开发和调试需要耗费大量时间 为了降低代码的耦合性 提高系统 的开