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无框架架构模型探讨:简化的Java EE开发

2013年04月26日 ⁄ 综合 ⁄ 共 6773字 ⁄ 字号 评论关闭

无框架架构模型探讨:简化的Java EE开发

2009-10-28 12:39 javaonejcy JavaEye博客 

Java EE向来因为其复杂性而让很多厂商望而却步。本文试图探讨如何简化Java EE 开发中不必要的复杂,并给出的是一个不使用任何框架的架构模型。

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Java EE是个相当复杂的东西,被很多开发者们视为庞然大物。在下面的文章中,javaonejcy探讨了如何简化Java EE开发中不必要的复杂,并给出一个不使用任何框架的架构模型。

你可以说可爱的php ,可爱的ror ,可爱的python ,甚至可爱的.net ,但是Java EE ?他太复杂了。相比其他两种技术,Java EE 的技术体系更全面、更规整也更复杂,他的复杂性也让很多厂商望而止步,宁可选择简单甚至简陋的php ,这充分说明快速开发是这个时代最迫切的需求。

Java EE 的servlet 、javabean 、jdbc 规范给了我们组件和容器的唯一标准,而更高级的支持,jsf 、jdo 规范却没能给予我们唯一的框架级标准,他们被认可的程度远低于相同领域的开源框架。尽管开源社区给了我们最丰富的选择,但是相比.net 、php 、ror 的全栈式服务,Java EE 开发者必须DIY 。DIY 不但需要时间而且需要冒险,这种发烧友做的事情是企业所不愿意做的。一段时间以来,公司Java EE 方向的招聘几乎清一色的要求struts 、spring 、hibernate
这几种主流框架的能力就是一种证明。

Java EE 的开发往往避免不了配置之旅,尽管很多框架都有自动生成工具,但是,面对一个中型项目,仍然容易造成混乱。配置使你无论在开发、测试、集成还是维护的时都要配置代码两头看。配置给了框架一个注入服务的切入点,但是对人并无优雅可言。ror 给了我们启发,尽管企业开发是复杂的,但是大多数的需求都是通用的,事实证明,ror 把这部分通用性用约定的方式抽象得很好。其实Java EE 并不缺乏约定,因为他本身就是建立于一系列规范的基础之上,而规范就是约定。所以,Java EE 实际上有机会成为相对简洁的开发技术,只不过由于种种原因,这种规范并未出现。

在众多的Java EE 开发框架中,struts+spring+hibernate 有着黄金组合的美誉,用的人多,会的人多,就算是没出校门的学生,也知道学会ssh 的重要性。但是学会和学懂是两码事,对于一个中型项目,ssh 就成了一柄双刃剑,需要由高水平的设计师引路,才能披荆斩棘。spring+hibernate 给了设计者广阔的空间,而设计需要因项目的前进而演进,如果你的项目进度紧张,人手不足,设计质量就难以保障,给系统带来隐患。

“任何优秀的语言,都可以帮助开发者写出优秀的代码,但不能阻止开发者写出糟糕的代码”。在这一点上,无论是Java EE ,.net ,ror ,php 都不会例外。而开发框架就像是“一间有很多屋梁的房子”,“框架的强大之处不是他能让你做什么,而是他不能让你做什么”,其实如同语言一样,框架虽然可以给予开发一定程度的规范指导,但是这种指导仍然是有限的,这真应了那句老话:事在人为。

本文试图探讨如何简化Java EE 开发中不必要的复杂,并给出的是一个不使用任何框架的架构模型,让我们看看仅仅通过用编码约定,结构设计和使用方式的组合能不能满足项目开发的主要需求— 短期培训,降低隐患和快速开发。

问题的源头

应用软件开发是复杂的,但其基本模型至为简单,请求-处理-响应。对应于软件的层次结构就是:请求-Cortrol (C );处理-Model (M );响应-View (V )。在早期的Java EE 应用中,servlet 负责C ,javabean 和jdbc 在M ,jsp 是V 。这些就是Java EE 的基础设施,他们职责划分的方式被称为JSP Model2 ,已经可以满足web 开发的基本需要,Java EE 的开发始终都围绕着这几项主要技术,框架也不例外。以下的内容,将从这些技术的应用与不足说起,然后介绍主流框架的解决方案,之后再介绍我们不用框架的处理方式。

(C) 选择控制器

基础规范的不足

任何web 应用,处理请求之后返回响应是必须的环节,如果编码规范,传统的响应就是转向到某个页面,servlet 处理转向有两种方式,其中request 转向隐藏着重复提交的问题,response 重定向带来参数传递的编码解码的问题,同时众多的转向地址直接写在servlet 中也十分不雅,另外,jsp 和javabean 有一种出色的关联技术,就是在jsp 里可以把来自请求表单的数据自动拼装到javabean 中。糟糕的是,这么有用的技术却无法在servlet 中使用,所以Model2 缺乏对表单数据的自动转换处理。servlet
有这些不足很好理解,因为servlet 毕竟是较早出现的技术,他的职责只是将(http )请求转化为面向对象的视图和输出响应而已,由于他是低阶组件,所以部分功能的缺失是正常的。不过这就让servlet 成为了Model2 最薄弱的一环。

开发框架的解决方案

由于以上需求是共性的,所以编写一个通用框架就成为了很多人努力的事情,struts 很快推出并且很快流行。我们先来看一看struts 的特性:

前端控制器: struts 使用一个servlet 作为前端控制器,所有请求先经过这里,再分派给配置指定的action (这里是指行为,而不是具体的Action ),意图是以一个中间层将视图层和控制层解耦,这种思路带来了三种可能的好处:1 视图和控制分离,所以可以选择不同的视图技术,比如视图模板既可以用jsp ,也可以用Volecity 、FreeMarker ;2 可以对所有请求预处理,和后处理(webwork );3 可以将响应的转向地址管理起来。前端控制器也存在一种直接的不足:配置繁琐。

ActionForm : struts 主要是一个控制层框架,所以他并不意图深入到模型层,ActionForm 是一种无奈的选择,尽管提供了表单数据到javabean 的转换,但是遗憾的是这个javabean 并不能直接使用,还要手工的转换为模型javabean ,使得ActionForm 的位置有些尴尬。

国际化支持、标签库和全局异常: 国际化和标签库都是struts 的亮点,不过全局异常作用有限。

我们的选择

Java EE 的控制器必然是一个servlet ,我们也不能例外,因为我们必须要运行在servlet 容器之中。不过,我们选择的是servlet 的演进版本-jsp 。别误会,我们并不是要退回到JSP Model1 。一个典型的示例是,如果我有一个员工信息录入的功能点,那么为了实现这个功能,我可以建立下面两个文件:

worker_input.jsp

worker_inputOper.jsp

worker_input.jsp 里不写控制代码,worker_inuptOper.jsp 里也不写视图代码,这种用法实际是JSP Model1 和JSP Model2 的综合体。这样做最大的好处就是,免去配置的烦恼,但是等等.. 前端控制器呢?我们的中间层呢?

考虑一下,你有一个企业信息的表单,表单中有一个企业名称域,对这个域的要求是不能在已有企业中重名,域旁边有一个按钮,业务员可以通过点击这个按钮获得录入企业名称是否重复的提示。如果是传统方式,点击按钮将导致一个页面提交,如果用struts ,将要配置这个action 处理之后转向的URL 地址,这就是传统web 应用的响应方式- 基于URL 地址的页面导航。

web2.0 来了,ajax 来了,异步请求的出现彻底颠覆了传统的web 交互模型。对于ajax 应用而言,服务器端返回响应只需要out.print ,请求从哪来,回哪去,转向(如果需要)和更新视图的任务都交给了客户端脚本,也就是说,基于异步交互模式的web 应用,根本就没有需要配置的result URL 路径。这样,页面导航的问题就自动解决了。而对于预处理,我们可以用filter 替代。所以,我们完全可以和前端控制器说:再见。

由于客户端技术的趋势,在webappdemo 中我们将全面使用ajax 。也许你会说,如果客户端浏览器禁用脚本呢?这个担心在如今已经没有必要,你可以访问开心或者当当,看看禁用脚本他们能不能工作。时代在进步,富客户RIA 是必然的选择。

使用jsp 作为控制器,还使我们得到了另一个关键的特性,那就是从form 表单数据到javabean 的自动创建和输入,使javabean 本身既是模型也是DTO ,再也不必象ActionForm 那样还要手工转换。这里还有一个隐含的好处,就是强制统一了表单域名和模型属性名,不然,有可能出现这样的情况:表单域:child_center ;模型属性:branch 。以下是worker_inputOper.jsp 的写法:

Jsp代码 

  1. < jsp:useBean id="worker" class="webappdemo.worker.entity.Worker" scope="page"/>    
  2. < jsp:setProperty name="worker" property="*"/>    
  3.     
  4. < %    
  5.     
  6.     response.setContentType("text/x-json;charset=UTF-8");    
  7.     response.setHeader("Cache-Control""no-cache");    
  8.     
  9.     String method = request.getParameter("method");    
  10.     
  11.     if("save".equals(method)){    
  12.         EntityService es = new EntityService();    
  13.         Message m = es.add(worker);    
  14.         out.print(new JSONObject().put(m.isSucceed()?"succeed":"error", m.getMessage()));    
  15.         return;    
  16.     }    
  17.     
  18. %>   

可以看出,只需将实体类名引入标签,我们就可以获得自动拼装的Worker 对象。对于复杂对象或复合对象,由于request 里同样有我们需要的所有请求参数,所以你可以在自动创建的javabean 基础上修改部分属性,以符合业务需要。

代码还展示了基于“method ”的用法,这只是一个字符串,用来告诉oper jsp 要用哪个方法来处理请求,这类似于ror 控制器内部定义的方法以及struts 的DispatchAction 但比他更灵活,变通的解决了jsp 的请求不能直接面向方法的不足。

在调用服务处理请求之后,worker_inputOper.jsp 将处理结果out.print 回客户端,这句代码的意思是新建一个JSON 对象,将处理结果添加进去,然后输出这个对象,方便客户端js 脚本解析。JSON 对象可以增加多个处理结果,只要他们的key 不同就可以。在实际应用中,往往返回处理消息,或者html 视图的字符串。最后别忘了return; 否则程序仍然会向下进行。

如果你的项目需要国际化,我们可以使用fmt 标签,而对于反馈消息的国际化,我们也许就需要建立一个全局MessageSource 对象了,这个问题在webappdemo 中没有涉及,因为笔者认为这不是普遍需求。

对于异常处理,其实jsp 已经提供了简单的机制,我们可以在web.xml 中配置:

Xml代码

  1. < error-page>    
  2.     < error-code>404< /error-code>    
  3.     < location>/404.jsp< /location>    
  4. < /error-page>    
  5. < error-page>    
  6.     < error-code>500< /error-code>    
  7.     < location>/500.jsp< /location>    
  8. < /error-page>    

这种简单的处理其实正是我们需要的全部,因为笔者认为,web 应用的系统错误和java 的异常没有区别,即检测错误和运行时错误。在web2.0 时代,所有的错误都应该被捕获,并且把内容经处理后在用户输入位置反馈给用户,而不应该重新定向。运行时错误属于系统bug ,是需要修复的代码级错误,这种错误是真正的“意外”,所以我们用定制的错误页面反馈给用户就可以了。

综上所述,我们用ajax+jsp+ 控制jsp 的方式代替了servlet 或者action ,摆脱了前端控制器,用模型javabean 代替了过程javabean ActionForm ,这些使用方式使我们不需要配置即可以开发应用程序,除了ajax 是相对新概念外不需要额外学习框架技术也是他的优点。

(M)ORM 可以做什么

基础规范的不足

jdbc 是java 应用程序数据持久化的基础,也是众多数据库厂商与java 的接口。直接使用jdbc 编写代码非常繁琐,比如数据库资源的获得和释放,异常捕获和事务处理等等,重复代码多是他的一个特点。另外,不同的数据库,在数据类型,主键类型还是sql 语句都和SQL 标准小有出入,所以如何使应用程序可以在不同数据库平台方便的迁移,也是个问题。

开发框架的解决方案

spring 和hibernate 的出现使情况大为好转,spring 面向切面管理事务, hibernate 自动ORM 可以大大简化开发,spring 和hibernate 都有.net 的版本,这证明了他们的成功。但是“用好hibernate ,需要扎实的掌握关系模型和SQL ”,同时对面向对象设计和hibernate 自身的运行机制也要有非常清晰的认识,只有这种水平才能发挥hibernate 的威力,降低hibernate 带来的风险。所以,在合适的层面上配置好spring 的事务管理,设计好对象模型,把对hibernate
的直接使用控制在一定范围内是设计者要解决的基本问题。如果设计不佳,或者直接交给初出校门的开发者去用,那这种组合就会变成洪水猛兽,同时也不利于团队成员的成长。

我们的选择

如果只有jdbc ,我们的系统也可以工作,只不过要写很多重复和机械的代码,通过框架的ORM 的映射,可以将数据库表的数据自动填入javabean ,这节省了劳动力,也使系统结构自然清晰。如果不用ORM 工具,我们能不能通过某种形式来模拟他的行为呢?我们可以创建这样一个接口:

Java代码

  1. public interface IOper {    
  2.     
  3.     boolean load(Connection connect) throws SQLException;    
  4.     
  5.     boolean add(Connection connect) throws SQLException;    
  6.     
  7.     boolean update(Connection connect) throws SQLException;    
  8.     
  9.     boolean delete(Connection connect) throws SQLException;    
  10.     
  11. }    

在接口中定义 CRUD 方法。返回类型为 boolean 而非影响的行数,意图是对象内部的操作可能是复杂的多步骤的,所以对他的上层应用来说,知道结果成功与否就可以了。接下来在他的实现类里可以这么写:

Java代码

  1. public class Worker implements IOper {    
  2.     
  3.     // Fields    
  4.     private Integer workerId;    
  5.     
  6.     private String workerName;    
  7.     
  8.     private String logonName;    
  9.     
  10.     private String logonPwd;    
  11.     
  12.     /*   
  13.      * 对于允许为空的字段赋予初始值,避免页面显示null   
  14.      */    
  15.     private String mobile = "";    
  16.     
  17.     private String email = "";    
  18.     
  19.     private String remark = "";    
  20.     
  21.     private String isFreeze = "0";    
  22.     
  23.     // Constructors    
  24.     
  25.     /** default constructor */    
  26.     
  27.     // Property accessors     
  28.     
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