J2EE技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)中的應用

楊蘭

摘要：目的：研究J2EE技術(shù)的應用與發(fā)展最新動態(tài)，為更深入研究提供參考。方法：通過參閱國內(nèi)外30篇相關(guān)文獻，對J2EE技術(shù)的應用和發(fā)展現(xiàn)狀進行分析整理和歸納總結(jié)。結(jié)果：概述了J2EE技術(shù)的特點，基于J2EE平臺實現(xiàn)系統(tǒng)集成開發(fā)的可行性及優(yōu)越性，詳細分析了利用J2EE技術(shù)實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計思想和實現(xiàn)方法，并對于未來j2EE的前景進行了展望，為后續(xù)深入研究提供參考信息。結(jié)論：利用J2EE技術(shù)不僅能夠縮短網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的開發(fā)周期，而且保證了系統(tǒng)的高效性和可靠性，是目前各類企業(yè)網(wǎng)絡(luò)應用系統(tǒng)開發(fā)的主流技術(shù)。

關(guān)鍵詞：J2EE；電子商務；信息管理；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）21-4994-04

電子商務和信息技術(shù)的快速發(fā)展，以及對他們的需求給應用程序開發(fā)人員帶來了新的壓力，必須用更少量的資金和有限的資源，更快的設(shè)計和開發(fā)企業(yè)應用程序，為了降低成本，加快企業(yè)應用程序的設(shè)計和開發(fā)，J2EE是一個基于組件的簡化企業(yè)應用程序設(shè)計、開發(fā)、裝配以及部署的標準平臺。通過參考國內(nèi)外30余篇相關(guān)文獻，文章總結(jié)了J2EE具有靈活的實現(xiàn)形式、面向?qū)ο?、跨語言的能力以及良好安全性等特點，并簡要介紹了j2EE技術(shù)未來的發(fā)展趨勢，為今后更深入研究和廣泛應用此技術(shù)提高參考。

1 J2EE 體系結(jié)構(gòu)及核心技術(shù)簡介

J2EE英文全稱Java 2 Platform Enterprise Edition，是Sun公司推出的為支持java語言服務器端部署而提供的與平臺無關(guān)的可移植，多用戶，安全和標準的企業(yè)級平臺[1]。它提供了一個多層結(jié)構(gòu)的分布式應用程序模型，不僅克服了傳統(tǒng)Client/Server模式的弊病，而且迎合了Browser/Server架構(gòu)的潮流。簡化和規(guī)范了多層分布式系統(tǒng)的開發(fā)和部署，是企業(yè)級分布式應用程序的首選平臺。J2EE規(guī)范定義了以下種類的組件：應用的客戶組件、Javabean組件、Servlets及JSP頁面組件、Applets。應用邏輯根據(jù)功能被劃分為不同組件，既可以在同一個服務器，也可以在不同服務器上安裝，應用組件安裝的位置由該組件屬于J2EE環(huán)境中的那一層來決定，這些層分別為：客戶層、表示層、業(yè)務邏輯層、系統(tǒng)數(shù)據(jù)層，各層的具體功能如下[2]：

客戶層：主要負責為系統(tǒng)提供操作界面，可以是Web瀏覽器或非Web瀏覽器的應用程序。在一個基于Web的J2EE中， 用戶的瀏覽器在客戶層中運行， 并從一個Web 服務器上下載Web 層中的靜態(tài)HTML頁面或由JSP或Servlet等程序生成的動態(tài)HTML頁面。它通過HTTP協(xié)議或RMI-IIOP 協(xié)議來訪問系統(tǒng)的中間層。在一個不基于Web的J2EE程序中，一個獨立的客戶程序運行在其他一些基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中，而非HTML頁面中，在不經(jīng)過Web層的情況下訪問Enterprise Beans。

表示層：該層主要提供邏輯視圖，系統(tǒng)業(yè)務數(shù)據(jù)通過此視圖展現(xiàn)。主要由JSP，Servlet 和Java Bean等組成。

業(yè)務邏輯層：實現(xiàn)核心業(yè)務邏輯服務和對數(shù)據(jù)庫的訪問，是整個應用的核心部分， 使用Java Bean組件來處理業(yè)務邏輯，負責接收web層傳來的請求，并對接收的請求進行處理，同時將處理的結(jié)果交給數(shù)據(jù)層進行存儲。J2EE 體系結(jié)構(gòu)的一個主要目的就是簡化企業(yè)應用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)， 使程序員將主要精力放在商業(yè)邏輯的開發(fā)上。EJB（ Enterprise JavaBeans） 就是基于這種思想而研發(fā)的服務器端技術(shù)。EJB其實也叫Enterprise JavaBeans，企業(yè)級的Java Bean.它是J2EE體系結(jié)構(gòu)的核心， 其本身也是一種規(guī)范， 該規(guī)范定義了一個可重用的組件框架來實現(xiàn)分布式的、面向?qū)ο蟮纳虡I(yè)邏輯。EJB在功能上分為會話Bean（ Session Bean） 和實體Bean（ Entity Bean） 。會話 Bean 實現(xiàn)業(yè)務邏輯和業(yè)務規(guī)則它代表一種業(yè)務操作，是具有事務過程邏輯的可重用組件。實體 Bean 是標準的EJB組件，它將底層數(shù)據(jù)以對象的形式映射到內(nèi)存中， 供其他組件使用。這種將事務邏輯與底層數(shù)據(jù)分離的做法， 使設(shè)計者只需關(guān)心商業(yè)邏輯，通過EJB 容器來實現(xiàn)目錄服務、事務處理、持久性、安全性等底層系統(tǒng)邏輯， 從而使應用可以適應不同操作系統(tǒng)的需求， 增強了系統(tǒng)的可移植性和可擴充性。為會話 Bean訪問業(yè)務數(shù)據(jù)提供接口。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)層：即后臺數(shù)據(jù)庫層，該層用來存放系統(tǒng)業(yè)務數(shù)據(jù)及系統(tǒng)支持數(shù)據(jù)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫層配置了一個連接池。連接池采用的標準是SUN 的JDBC，以保證業(yè)務與數(shù)據(jù)庫的連接的高效性。J2EE體系結(jié)構(gòu)圖如圖1所示[3]。

2 基于J2EE平臺分布式運銷系統(tǒng)分析與設(shè)計[4]

在我國大型的煤炭企業(yè)由于產(chǎn)銷量大，用戶分布范圍廣泛的特性，決定了其銷售方式幾乎離不開鐵路和港口運輸。但由于運輸和銷售業(yè)務量繁多，大多數(shù)企業(yè)通過在主要的鐵路中轉(zhuǎn)站和港口設(shè)置運銷公司或分支機構(gòu)來處理運銷業(yè)務。因為地理上的分散的緣故，傳統(tǒng)的運銷模式造成了企業(yè)無法及時獲取運銷管理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)共享性低和運銷成本高效率低等諸多問題。利用一套覆蓋范圍廣闊的分布式運銷系統(tǒng)來管理大型煤炭企業(yè)的運輸和銷售業(yè)務，不僅能提高管理水平而且也降低了成本，適應企業(yè)的管理和發(fā)展需求。為了保證系統(tǒng)的可行性和可擴展性，采用組件化的開發(fā)技術(shù)進行系統(tǒng)研發(fā)。Sun 公司推出的J2EE 框架體系結(jié)構(gòu)是當前組件化開發(fā)的主流技術(shù)，J2EE 分布式應用程序以分層的方式運行在不同的計算機上。本系統(tǒng)采用包括客戶層、Web表示層、商業(yè)邏輯層和數(shù)據(jù)庫層的四層體系結(jié)構(gòu)。分布式應用程序的客戶層以瀏覽器的形式與Web表示層進行交互，Web層在給不同的客戶端發(fā)送內(nèi)容的同時，利用商業(yè)邏輯層提供的服務管理在線的交易和服務，商業(yè)邏輯層以事務的形式進行管理，確保操作的一致性和數(shù)據(jù)的完整性，而最底層的數(shù)據(jù)庫層提供了對組織數(shù)據(jù)的基本存儲和訪問. 通過調(diào)查研究和系統(tǒng)分析，我們規(guī)范了大型的煤炭企業(yè)的運銷業(yè)務和流程（如圖2所示），建立了與各部門、辦事處對應的業(yè)務流程并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了一個基于J2EE 標準構(gòu)建，根據(jù)分布式系統(tǒng)的工作模式以及該系統(tǒng)的業(yè)務需求，前臺采用Windows 2000 Advance Server數(shù)據(jù)庫服務器和應用服務器，后臺采用Oracle 9i數(shù)據(jù)庫利用J2EE和BC4J 技術(shù)聯(lián)合開發(fā)，最終發(fā)布在Weblogic上運行。分布式煤炭運銷系統(tǒng)按照業(yè)務需求，被分成計劃管理子系統(tǒng)，合同管理子系統(tǒng)，調(diào)運管理子系統(tǒng)，銷售管理子系統(tǒng)，銷售信息處理子系統(tǒng)，銷售財務處理子系統(tǒng)五個功能子模塊和一個用于權(quán)限管理的系統(tǒng)管理子模塊。

3 基于J2EE技術(shù)的油田專業(yè)技能考務培訓管理系統(tǒng)設(shè)計與研究[5]

隨著知識經(jīng)濟時代的到來。國內(nèi)外企業(yè)都非常重視自己員工職業(yè)技能綜合素質(zhì)培養(yǎng)，近年來，石油企業(yè)對員工的專業(yè)知識以及技能操作水平的要求越來越高，通過定期對員工的培訓考核提升石油工作人員的整體素質(zhì)，以適應油田未來建設(shè)和發(fā)展的需要。傳統(tǒng)的培訓考核從組織授課、出題、組卷、印刷，到試卷的分發(fā)，答題、收卷，再到判卷，公布成績，統(tǒng)計分析考試結(jié)果整個過程都需要人工參與，周期長，工作量大，容易出錯，還要有適當?shù)谋Ｃ芄ぷ鳎沟谜麄€培訓考試成本較大。無法適應現(xiàn)代社會高效率，快節(jié)奏的工作要求。

隨著信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，借助計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，解決這一問題有著普遍意義，對于改進油田企業(yè)培訓考核的質(zhì)量和效率有著很大的幫助。

油田專業(yè)技能考務培訓管理系統(tǒng)是采用J2EE體系結(jié)構(gòu)的應用軟件。其功能目標是完全實現(xiàn)無紙化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化的計算機在線學習考試，具有良好的開放性和兼容性，只要提供數(shù)據(jù)庫接口就能輕易與各種應用軟件對接。在許多細節(jié)方面均表現(xiàn)得更加人性、更加成熟、更加完善，同時結(jié)合用戶需求，滿足石油企業(yè)中各個領(lǐng)域人員的網(wǎng)上學習、網(wǎng)上考試。不但節(jié)約了大量的時間、人力、物力與財力，而且還做到了靈活性強，安全性能高的特點。

油田考務培訓系統(tǒng)采用了采用J2EE技術(shù)、B/S架構(gòu)技術(shù)，改善了傳統(tǒng)C/S模式用戶體驗差的缺陷，在產(chǎn)品的易用性、運行速度、可擴展性等方面均實現(xiàn)了重大突破。

軟件開發(fā)環(huán)境：jdk6。開發(fā)工具：eclipse ，數(shù)據(jù)庫：Oracle，應用服務器： Tomcat。主要用到了基于MVC分層設(shè)計模式的三層架構(gòu)SSH即：Struts+Spring+Hibernate[6]。

3.1 JSP 2.0（Web 表示層）

JSP（JavaServer Pages）技術(shù)是對Servlet的進一步抽象，它由JCP（Java Community Process）開發(fā)，是用于生成動態(tài)內(nèi)容的開放式的、可免費獲取的規(guī)范，也是J2EE規(guī)范的重要組成部分。JSP2.0版是對JSP1.2的升級，使動態(tài)網(wǎng)頁的設(shè)計更加容易；簡化JSP頁。

3.2 Spring 2.0（業(yè)務層）

Spring是一個解決了許多常見J2EE 問題的強大框架。許多Spring的功能也可以被運用于很多超越經(jīng)典J2EE 的Java環(huán)境中。Spring提供了一種以一致方法管理業(yè)務對象的方法，并鼓勵好的編程習慣，例如針對接口而不是類編程。Spring的架構(gòu)基礎(chǔ)是一個使用JavaBean屬性的控制反轉(zhuǎn)容器。可是，這只是Spring全貌的一部分：Spring在將IoC容器作為所有架構(gòu)層的完整解決方案的基本構(gòu)建塊方面是獨一無二的。Spring提供了一個獨特的數(shù)據(jù)訪問抽象，包括一個大大改善生產(chǎn)力并降低錯誤可能的簡單而有效的JDBC框架。Spring的數(shù)據(jù)訪問架構(gòu)還集成了TopLink、Hibernate、JDO 和其他實體/關(guān)系映射解決方案。Spring提供了唯一的事務管理抽象，這能夠在類似JTA或JDBC這樣的不同底層事務技術(shù)上使用一致的編程模型。Spring提供了一個用標準Java 寫的AOP框架，它提供了聲明性事務管理和其他用于POJO 的企業(yè)服務或者（如果你希望）也能用于實現(xiàn)你自己的自定義方面。這個框架強大到足以使很多應用程序在享受傳統(tǒng)的EJB相關(guān)的關(guān)鍵服務的同時放棄EJB的復雜性。Spring還提供了一個可整合到整個IoC容器中的強大且靈活的MVC web框架。

目前Spring已經(jīng)被業(yè)界廣泛應用在各類應用系統(tǒng)之中，事實上已經(jīng)成為了應用最廣、最受歡迎的J2EE框架之一。在本項目中將以Spring作為整個系統(tǒng)的核心框架，憑借Spring被廣泛的支撐及其強大的集成能力，將系統(tǒng)的其它的組件集成到Spring中來，構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體。

3.3 Hibernate 3.2GA（持久層）[6]

Hibernate是一個開放源代碼的對象關(guān)系映射框架，它對JDBC進行了非常輕量級的對象封裝，使得Java程序員可以隨心所欲的使用對象編程思維來操縱數(shù)據(jù)庫。 Hibernate可以應用在任何使用JDBC的場合，既可以在Java的客戶端程序?qū)嵱茫部梢栽赟ervlet/JSP的Web應用中使用，最具革命意義的是，Hibernate可以在應用EJB的J2EE架構(gòu)中取代CMP，完成數(shù)據(jù)持久化的重任。

Hibernate是一個被廣泛使用的對數(shù)據(jù)庫進行持久化的框架。我們使用Hibernate來持久化數(shù)據(jù)庫，同時Hibernate還提供組件映射的功能，可以通過適配器持久化數(shù)據(jù)整合功能提供的數(shù)據(jù)源，建立一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)持久層。

3.4 Struts 1.2（Web控制層）[7]

Struts是一個基于Sun J2EE平臺的MVC框架，主要是采用Servlet和JSP技術(shù)來實現(xiàn)的。由于Struts能充分滿足應用開發(fā)的需求，簡單易用，敏捷迅速，在過去的幾年中頗受關(guān)注。Struts把Servlet、JSP、自定義標簽和信息資源（message resources）整合到一個統(tǒng)一的框架中，開發(fā)人員利用其進行開發(fā)時不用再自己編碼實現(xiàn)全套MVC模式，極大的節(jié)省了時間，所以說Struts是一個非常不錯的應用框架。

Struts做為被應用最為廣泛的MVC框架[8]。雖然在開源框架大量涌現(xiàn)的今天，Struts的繁雜和難于控制頗受詬病，但是在Struts 1.2中有了根本性的轉(zhuǎn)變。Struts 1.2中使用Pragmatic Struts風格可以大大降低代碼量，其簡潔程度不亞于目前的任何一個框架，同時Struts擁有大量用戶群，所以選擇其作為Web控制層框架。

4 一種基于框架結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)應用的發(fā)展[9]

電子政務的目的是讓政府和市民之間的交流變得舒適而透明。J2EE的獨特性使得它在發(fā)展任何在線網(wǎng)站方面成為一線完美的技術(shù)。這些特性表現(xiàn)在它的恒定性、易移植和構(gòu)建快速等方面。因為它推動了網(wǎng)絡(luò)應用發(fā)展框架領(lǐng)域的新發(fā)展。許多開源構(gòu)架已經(jīng)用于網(wǎng)絡(luò)應用開發(fā)。隨著科技和通信技術(shù)的發(fā)展，政府部門的工作也想變得現(xiàn)代化，電子政務網(wǎng)站能通過網(wǎng)絡(luò)向市民提供服務和重要的信息，它使得政府的工作方式變得更先進和高效。使得電子政務或電子商務適應于任何政府的最主要有點是：免除了地點和供應的限制，時間和金錢花費的減少，加強了客戶服務，提供了競爭優(yōu)勢。電子政務提供了一種能幫助政府改善處理、聯(lián)系市民和構(gòu)建公民社會的方法。

5 基于J2EE技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)實驗室運行管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計

學校實驗室資源的合理利用直接影響著教學質(zhì)量與科研質(zhì)量， 而實驗室的管理水平也反映了一個學校的教學水平、管理水平乃至科研技術(shù)水平。為了解決實驗室資源緊張的問題，整合各種實驗室資源， 最大程度地實現(xiàn)資源的合理使用， 增強實驗室的綜合管理能力。針對目前實驗室管理中存在的普遍問題， 運用實驗室管理信息系統(tǒng)（ LMIS） 可以在很大程度上替代以前的純手工運作， 實現(xiàn)實驗室管理自動化， 提高實驗室資源的利用率?；?J2EE 的實驗室管理信息系統(tǒng)在繼承已有LMIS 傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上， 采用了現(xiàn)今流行的 J2EE 架構(gòu)和AJAX 技術(shù)， 以其強大的功能性、可擴展性及維護性， 很好地解決了實驗室存在的各種矛盾和問題[10]。

5.1 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)框架的確立是整個系統(tǒng)設(shè)計的重要組成部分， 選擇一個優(yōu)秀的系統(tǒng)框架有利于系統(tǒng)以后的可擴展性和可維護性。傳統(tǒng)的web應用程序采用同步通信交互。用戶首先向http服務器發(fā)送請求， 等待服務器的處理結(jié)果， 服務器執(zhí)行用戶的操作后返回結(jié)果， 并刷新整個頁面。在請求等待處理返回的循環(huán)過程中， 屏幕往往顯示都為空白， 用戶多數(shù)時間都處于這種等待狀態(tài)。當網(wǎng)絡(luò)負載量處于一個較低水平時，這種網(wǎng)絡(luò)延時等待還是能夠被接受的， 但當網(wǎng)絡(luò)負載量大時， 網(wǎng)絡(luò)延遲也就很嚴重， 大大超過用戶能夠忍受的時間范圍， 甚至因超時而無法顯示頁面。為了提高系統(tǒng)程序的可重用性、可維護性、可擴展性， 優(yōu)化整個系統(tǒng)的設(shè)計模式、提高軟件的生產(chǎn)效率， J2EE架構(gòu)是不錯的選擇。J2EE平臺提供了多層的分布式應用模型、組件再用、一致化的安全規(guī)范以及靈活的事務控制。它引入了MVC（ 模型、視圖、控制器）三層設(shè)計模式[9]， 為企業(yè)級應用提供了豐富的各類組件，成為各類系統(tǒng)的首選解決方案。它摒棄了以往程序開發(fā)人員開發(fā)的雜亂無章的程序， 即不管是頁面顯示、業(yè)務邏輯處理還是控制跳轉(zhuǎn)都寫在一個文件里面， 導致該文件長且復雜的缺陷， 而以三層架構(gòu)嚴格區(qū)分， 進一步實現(xiàn)了表示層與業(yè)務邏輯的分離， 從而使得系統(tǒng)開發(fā)更趨于靈活， 大大提高了系統(tǒng)的維護性和重用性。本系統(tǒng)采用的J2EE三層架構(gòu)。用戶通過瀏覽器訪問系統(tǒng)， 形成一個事件請求， 并到達控制器。控制器是應用程序的行為， 把用戶的請求操作轉(zhuǎn)化成對模型的存取、更新等操作， 同時選擇合適的視圖顯示。模型是應用程序的核心部分，負責封裝應用程序中的數(shù)據(jù)和業(yè)務邏輯， 返回視圖對數(shù)據(jù)的查詢， 并將數(shù)據(jù)的變化通知給視圖。實現(xiàn)模型的接口有多種方式， 應用不同的方式可以連接到不同的數(shù)據(jù)源。視圖就是應用軟件中的界面， 主要負責展示模型中的數(shù)據(jù)，向控制器發(fā)送用戶的請求動作， 完成應用程序和用戶的交互， 同時也允許控制器來選擇所要顯示的視圖。

5.2 系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)目前學校的實驗室管理機制， 針對其中的具體問題， 提取出共性的需求， 設(shè)計出了系統(tǒng)的具體功能模塊， 如圖3所示。

5.3 系統(tǒng)實現(xiàn)

本系統(tǒng)采用B/S模式，以Windows 2000 Server （或者更高版本）作為網(wǎng)絡(luò)服務操作系統(tǒng)， 配合A pache Tomcat 5.0（ 或者更高版本） web 服務平臺。因為采用J2EE 架構(gòu)， 使用JAVA為主要開發(fā)語言， 輔以HTML， CSS， JavaScript等標記、腳本語言，開發(fā)的程序清晰健壯，便于后期維護。使用開源的MYSQL作為管理數(shù)據(jù)庫，功能方面并不遜于商用的SQL SERVER 2000，伸縮性大，安全性高，有效地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的完整性訪問控制[10]。

5.4 數(shù)據(jù)庫連接

對于基于J2EE和AJAX技術(shù)的實驗室管理信息系統(tǒng)大部分功能通過操作數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)，而數(shù)據(jù)庫連接是其中最基本的工作。為了實現(xiàn)將來維護的最大方便，將數(shù)據(jù)庫連接寫在配置文件中，開發(fā)人員在程序中調(diào)用這個配置即可連接數(shù)據(jù)庫。這樣操作的目的是最大限度地防止因為修改而必須重新編譯的情況，真正實現(xiàn)無需編譯環(huán)境即可修改維護系統(tǒng)。利用JDBC連接MYSQL數(shù)據(jù)庫，并采用Struts框架中的數(shù)據(jù)源類統(tǒng)一管理JDBC連接。

基于J2EE和AJAX技術(shù)的實驗室管理信息系統(tǒng)，繼承了傳統(tǒng)LMIS的良好特點，采用了目前最流行、穩(wěn)定的框架和技術(shù)，系統(tǒng)穩(wěn)定性、綜合性較好，通用性較強，易于維護。本系統(tǒng)的推出緩解或解決了目前實驗室管理普遍存在的問題，在一定程度上實現(xiàn)實驗室資源的最優(yōu)化利用，從而達到實驗室信息自動化、無紙化的目標。

6 結(jié)束語

J2EE為搭建具有可伸縮性、靈活性、易維護性的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)提供了良好的機制， 通過提供獨立性良好的開發(fā)平臺，J2EE降低了設(shè)計實現(xiàn)多層應用程序的成本和復雜性，同時完全支持Enterprise JavaBeans，有良好的向?qū)еС执虬筒渴饝霉δ?，且安全性良?[11]。因此，基于J2EE平臺的框架技術(shù)在企業(yè)級應用軟件開發(fā)中必將得以廣泛的應用。是目前以及未來開發(fā)網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)的主流技術(shù)。

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