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java架构一下知识

2011-10-08 22:43 253 查看
Java架构:

软件架构作为一个概念,体现在技术和业务两个方面。

从技术角度来说:软件架构随着技术的革新不断地更新其内容,软件架构建立于当前技术和一些基本原则的基础之上。

先说一些基本原则:

分层原则:分层是为了降低软件深度复杂性而使用的关键思想,就像社会有了阶级一样,软件有了层次结构。

模块化原则:模块化是化解软件广度复杂的必然手段,模块化的目的就是让软件分工。

接口实现分离原则随着软件模块化的不断深入改进,面向接口编程而不是面向实现编程可以让复杂度日趋增高的软件降低模块之间的耦合度,从而让各模块更轻松改进。从这个原则出发,软件也从微观进行了细致的规范化。

还有两个比较小但很重要的原则:
细节隐藏原则很显然把复杂问题简化,把难看的细节隐去,能让软件结构更清晰。其实这个原则使用很普遍,java/c++语言中的封装原则以及设计模式中的Facade(外观)模式就很能体现这个原则的精神。

依赖倒置原则随着软件结构的进一步发展,层与层之间、模块与模块之间的依赖逐渐加深,而层、模块的动态可插拔要求不端增大。依赖倒置原则可看视为接口实现分离原则的深化,根据此原则的精神,软件进入了工具时代。这个原则有点类似于知名的好莱坞法则:Don'tcallus,we'llcallyou。

以上这些原则奠定了我们的软件架构的价值指标。但软件架构毕竟是建立在当前技术之上的。而每一代技术都有架构模式。过去的不再说了,让我们现在就来看一下当前流行的技术,以及当前我们能采用的架构。

因为面向对象是当前最流行开发技术,且设计模式的大量使用使面向对象的走向成熟,而数据库是当前最有效的存储结构、web界面是当前最流行的用户接口,所以当前最典型的三层次架构就架构在以上几项技术的基础之上,用数据库作存储层、用面向对象来实现业务层、用web来作为用户接口层。我们从三层次架构谈起:

因为面向对象技术和数据库技术不适配,所以在标准三层次架构的基础上,我们增加了数据持久层,来管理O-R双向映射,但目前一直没有最理想的实现技术。cmp和entitybean技术因为其实现复杂,功能前景有限,已接近被淘汰的边缘。JDO及hibernate作为o-r映射的后期之秀,尤其是hibernate,功能相当完备。推荐作为持久层的首选
在业务层,因为当前业务日趋负载,且变动频繁,所以我们必须有足够敏捷的技术来保证我们的适应变化的能力,在标准j2ee系统中sessionbean负责业务处理,且有不错的性能表现,但采用ejb系统对业务架构模式改变太大,且其复杂而昂贵,业务代码移植性差。而spring作为一个bean配置的轻量级架构,漂亮的IOC模式实现,对业务架构影响小,所以推荐作为中间层业务框架。

在用户结构层,虽然servlet/jsp/jstl/javaBean能够实现MVC架构,但终究过于粗糙。struts对MVC架构的实现就比较完美,Taperstry也极好地实现MVC架构,且采用基于事件的方式,非常诱人,惜其不够成熟,我们仍旧推荐struts作为用户接口层基础架构。
因为业务层是三层次架构中最有决定意义的,所以让我们回到业务层细致地分析一下,在复杂的业务我们常常需要以下基础服务的一种或几种:事务一致性服务acid(tool:jta/jts)、并发加锁服务concurrent&&lock、池化管理服务cache、访问控制服务(tool:jaas)、流程控制服务workflow、动态实现服务IOC,串行化消息服务(tool:jms)、负载平衡服务blance等。如果我们不采用重量级应用服务器(如weblogic,websphere,jboss等)及重量级组件(EJB),我们必须自己实现其中一些服务。虽然我们大多情况下,不需要所有这些服务,但实现起来却非易事。幸运的是我们有大量的开源实现代码,但采用开源代码却常常是件不轻松的事。

随着xml作为结构化信息传输和存储地位日渐重要,一些xml文档操作工具(DOM,Digester,SAX等)的使用愈发重要,而随着xmlschema的javabinding工具(jaxb,xmlbean等)工具的成熟,采用xmlschema来设计xml文档格式,然后采用javabinding来生成javabean会成为主要编程模式,而这又进一步使数据中心向xml转移,使在中小数据量上,愈发倾向于以xquery为查询语言的xml数据库。最近还有一个趋势,microsoft,ibm等纷纷大量开发中间软件如(microsoftoffice之infopath),可以直接从xmlschema生成录入页面等非常实用的功能。还有webservice的广泛应用,都将对软件的架构有非常重大的影响。至于面向服务架构(SOA)前景如何,三层次架构什么时候走入历史,现在还很难定论。

aop的发展也会对软件架构有很深的影响,但在面向对象架构里,无论aspectJ还是jboss-aop抑是aspectWerks、nanning都有其自身的严重问题:维护性很差,所以说它将很难走远。也许作为一个很好的思想,它将在webservice里大展身手。

rdf,owl作为w3c语义模型的标志性的语言,也很难想象能在当前业务架构发挥太大影响。但如果真如它所声称那样,广泛地改变着信息的结构。那么对软件架构也会有深远影响。

有关架构设计的一些忠告:

尽量建立完整的持久对象层.可获得高回报

尽量将各功能分层,分块,每一模块均依赖假定的其它模块的外观

不能依赖静态数据来实现IOC模式,应该依赖数据特征接口,静态数据仅是数据特征接口实现方式之一

架构设计时xml是支持而不是依赖.但可以提供单一的xml版本的实现

从业务角度说:软件架构应是深刻体现业务内部规则的业务架构,但因为业务变化频纴,所以软件架构很难保持恒定不变,但业务的频繁变化不应是软件架构大规模频繁变化的原因,软件架构应是基于变化的架构。
一种业务有其在一段时间内稳定存在的理由(暂且不谈),业务内部有许多用例,每一种用例都有固定的规则,每一规则都有一些可供判定的项,每一项从某一维度来观察都是可测量的,我们的架构首先必须保证完美适应每一项每一种测量方式,很多失败的架构都是因为很多项的测量方式都发生变更这种微观变化中。

每个用例都有规则,我们在作业务用例分析,常常假定一些规则是先验的,持久稳定的,然而后来的业务改变常常又证明这种看法是错误的,然而常常我们的架构已经为之付出了不可挽回的代价。大量事实证明:规则的变化常常用例变化的根本原因。所以我们的架构要尽可能适应规则的变化,尽可能建立规则模版。

每个用例都关系着不同的角色。每一个用例的产生都必然是因为角色的变更(注意:不是替换,而是增强或减弱),所以注意角色的各种可能情况,对架构的设计有举足轻重的意义。在我们当前的三层架构里,角色完美地对应接口概念。

在一个系统里很多用例都相互关联,考虑到每个用例均有可能有不同的特例,所以在架构设计中,尽量采用依赖倒置原则。如架构许可可采用消息通信模式(JMS)。这样可降低耦合度。

现在我们谈一下业务稳定存在理由对业务的影响。存在即是合理,在这里当然是正确的。业务因人而存在,所以问业务存在的理由即是问不同角色的需要这项业务的理由以及喜欢不喜欢当前业务用例的理由,所有这样的角色都应该在系统里预留。《待续》

在架构设计中有几个原则可以考虑:

用例尽量细分

用例尽量抽象

角色尽量独立

项测量独立原则

追求简单性

这里未提供相关的例子,例子会在以后的更新时提供。

业务和模式之间的关系

业务中的一些用例之间的关系常常和一些常规的模式很相似。但随着时间的演化,慢慢地和先前的模式有了分歧。这是个正常的现象。但这对系统架构却要求非常高,要求系统架构能适应一些模式的更替。在这里我们尽可能早地注意到用例之间的相互角色变化,为架构更新做好准备.



主流框架还是MVC框架技术
1:jsp+servlet+javaben适用于比较小的项目
2:strut+spring+hibnate
目前这是主流框架技术组合在一起就是ssh了
适用于要求可维护性强的框架技术
3:ejbjsf等重量级框架技术比较过时
WebWork【Java开源Web框架】
WebWork是由OpenSymphony组织开发的,致力于组件化和代码重用的拉出式MVC模式J2EEWeb框架。WebWork目前最新版本是2.1,现在的WebWork2.x前身是RickardOberg开发的WebWork,但现在WebWork已经被拆分成了Xwork1和WebWork2两个项目。Xwork简洁、灵活功能强大,它是一个标准的Command模式实现,并且完全从web层脱离出来。Xwork提供了很多核心功能:前端拦截机(interceptor),运行时表单属性验证,类型转换,强大的表达式语言(OGNL–theObjectGraphNotationLanguage),IoC(InversionofControl倒置控制)容器等。WebWork2建立在Xwork之上,处理HTTP的响应和请求。WebWork2使用ServletDispatcher将HTTP请求的变成Action(业务层Action类),session(会话)application(应用程序)范围的映射,request请求参数映射。WebWork2支持多视图表示,视图部分可以使用JSP,Velocity,FreeMarker,JasperReports,XML等。在WebWork2.2中添加了对AJAX的支持,这支持是构建在DWR与Dojo这两个框架的基础之上.【EclipseWork:用于WebWork辅助开发的一个Eclipse插件】
Struts【Java开源Web框架】
Struts是一个基于SunJ2EE平台的MVC框架,主要是采用Servlet和JSP技术来实现的。由于Struts能充分满足应用开发的需求,简单易用,敏捷迅速,在过去的一年中颇受关注。Struts把Servlet、JSP、自定义标签和信息资源(messageresources)整合到一个统一的框架中,开发人员利用其进行开发时不用再自己编码实现全套MVC模式,极大的节省了时间,所以说Struts是一个非常不错的应用框架。【StrutsIDE:用于Struts辅助开发的一个Eclipse插件】
Hibernate【Java开源持久层框架】
Hibernate是一个开放源代码的对象关系映射框架,它对JDBC进行了非常轻量级的对象封装,使得Java程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库。Hibernate可以应用在任何使用JDBC的场合,既可以在Java的客户端程序实用,也可以在Servlet/JSP的Web应用中使用,最具革命意义的是,Hibernate可以在应用EJB的J2EE架构中取代CMP,完成数据持久化的重任。Eclipse平台下的Hibernate辅助开发工具:【HibernateSynchronizer】【MiddlegenIDE】
Quartz【Java开源Job调度】
Quartz是OpenSymphony开源组织在Jobscheduling领域又一个开源项目,它可以与J2EE与J2SE应用程序相结合也可以单独使用。Quartz可以用来创建简单或为运行十个,百个,甚至是好几万个Jobs这样复杂的日程序表。Jobs可以做成标准的Java组件或EJBs。Quartz的最新版本为Quartz1.5.0。
Velocity【Java开源模板引擎】
Velocity是一个基于java的模板引擎(templateengine)。它允许任何人仅仅简单的使用模板语言(templatelanguage)来引用由java代码定义的对象。当
Velocity应用于web开发时,界面设计人员可以和java程序开发人员同步开发一个遵循MVC架构的web站点,也就是说,页面设计人员可以只关注页面的显示效果,而由java程序开发人员关注业务逻辑编码。Velocity将java代码从web页面中分离出来,这样为web站点的长期维护提供了便利,同时也为我们在JSP和PHP之外又提供了一种可选的方案。Velocity的能力远不止web站点开发这个领域,例如,它可以从模板(template)产生SQL和PostScript、XML,它也可以被当作一个独立工具来产生源代码和报告,或者作为其他系统的集成组件使用。Velocity也可以为Turbineweb开发架构提供模板服务(templateservice)。Velocity+Turbine提供一个模板服务的方式允许一个web应用以一个真正的MVC模型进行开发。【VeloEclipse:Velocity在Eclipse平台下的一个辅助开发插件】
IBATIS【Java开源持久层框架】
使用ibatis提供的ORM机制,对业务逻辑实现人员而言,面对的是纯粹的Java对象,这一层与通过Hibernate实现ORM而言基本一致,而对于具体的数据操作,Hibernate会自动生成SQL语句,而ibatis则要求开发者编写具体的SQL语句。相对Hibernate等“全自动”ORM机制而言,ibatis以SQL开发的工作量和数据库移植性上的让步,为系统设计提供了更大的自由空间。作为“全自动”ORM实现的一种有益补充,ibatis的出现显得别具意义。
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