J2EE體系架構(gòu)設(shè)計介紹(2) 會話面、數(shù)據(jù)訪問對象
圖6中的類圖簡要描述了會話面的設(shè)計模式，圖7給出了會話面的序列表示，即參與組件及其交互關(guān)系。
圖6 會話面類圖
圖7會話面序列圖
這里我們對于圖7的各個組件加以簡要的介紹：
(1)客戶(Client)。這表示會話面的客戶，即需要訪問相關(guān)企業(yè)服務(wù)的客戶端應(yīng)用程序，當(dāng)然也可以是在同一層面或不同層面的另外一個會話bean。
(2)會話面(Session Facade)。會話面通常是用會話bean來實現(xiàn)的，它管理著多個企業(yè)對象的作用關(guān)系并提供一個高層次的抽象界面給用戶。
(3)業(yè)務(wù)對象(Business Object)。業(yè)務(wù)對象是一個可以使用多個不同設(shè)計方案的對象，例如會話bean、實體bean和數(shù)據(jù)訪問對象。在圖6中業(yè)務(wù)對象負責(zé)提供數(shù)據(jù)和服務(wù)，而會話面則需要與多個業(yè)務(wù)對象實例交互而獲得相應(yīng)的服務(wù)。
會話面實際上就是業(yè)務(wù)層的一個控制對象，它負責(zé)控制用戶與企業(yè)數(shù)據(jù)和企業(yè)服務(wù)對象之間的交互；在一個復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)中，甚至可能會有多個會話面作為用戶和對象模塊之間的中介。
下面介紹兩種實現(xiàn)會話面的常見方法。
(1)無狀態(tài)的會話面
在實現(xiàn)會話面的時候，首先應(yīng)該決定是用狀態(tài)化還是無狀態(tài)的會話bean來實現(xiàn)，這主要取決于會話面所建模的業(yè)務(wù)流程；如果一個業(yè)務(wù)流程只需要一次方法調(diào)用就可以實現(xiàn)其服務(wù)，那么就可以使用無狀態(tài)的會話bean來實現(xiàn)它。
(2)狀態(tài)化的會話面
當(dāng)一個業(yè)務(wù)流程需要多次方法調(diào)用來實現(xiàn)其服務(wù)時，開發(fā)人員***使用狀態(tài)化的會話bean來實現(xiàn)這***程，因為每次方法調(diào)用的狀態(tài)信息都必須在會話bean中保存。
通過在應(yīng)用系統(tǒng)中采用會話面的設(shè)計模式，將在系統(tǒng)中得到以下的收益：
①為用戶提供一個簡單的接口，并隱藏所有與系統(tǒng)組件復(fù)雜的交互過程；
②減少暴露給用戶的企業(yè)對象，從而降低它們之間的依賴關(guān)系；
③向用戶隱藏系統(tǒng)組件間的交互過程和依賴關(guān)系，從而使得系統(tǒng)更加容易管理，并提供相當(dāng)?shù)撵`活性；提供一套統(tǒng)一的用戶訪問機制，便于管理用戶對于系統(tǒng)服務(wù)的請求與訪問。
6、 數(shù)據(jù)訪問對象
數(shù)據(jù)訪問對象(data access object，DAO)模式將數(shù)據(jù)訪問邏輯抽象為特殊的資源，也就是說將系統(tǒng)資源的接口從其底層訪問機制中隔離出來；通過將數(shù)據(jù)訪問的調(diào)用打包，數(shù)據(jù)訪問對象可以促進對于不同數(shù)據(jù)庫類型和模式的數(shù)據(jù)訪問。
這種模式出現(xiàn)的背景在于數(shù)據(jù)訪問的邏輯極大程度上取決于數(shù)據(jù)存儲的格式，比如說關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫、磁盤文件等。
目前大部分的J2EE應(yīng)用程序都需要在一定程度上使用可持久性的數(shù)據(jù)，而實現(xiàn)持久性數(shù)據(jù)的方法因應(yīng)用程序不同而異，并且訪問不同存儲格式數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序接口(API)也有著顯著的差別；有的時候，應(yīng)用程序還會訪問存儲在不同操作平臺上的數(shù)據(jù)，這使得問題更為復(fù)雜，通常，應(yīng)用程序會使用共享的分布式組件，如實體bean來表達持久性數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序可以使用bean管理的持久性實體bean，而在實體bean中植人數(shù)據(jù)訪問邏輯，或者使用容器管理的持久性實體bean，從而使容器管理所有的事務(wù)和持久性細節(jié)；而如果應(yīng)用程序?qū)τ跀?shù)據(jù)訪問的需求十分簡單的話，也可以采用會話bean或Servlet直接訪問持久性存儲來讀取和修改數(shù)據(jù)。
一些應(yīng)用程序可以使用JDBC應(yīng)用程序接口來訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，JDBC負責(zé)一般的持久性數(shù)據(jù)訪問和管理，在J2EE應(yīng)用程序中，JDBC中可以嵌入SQL語句，用以訪問關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，當(dāng)然根據(jù)數(shù)據(jù)庫類型的不同，SQL語句的詞法和語法也會有所不同；需要說明的是，當(dāng)數(shù)據(jù)存儲格式不同的時候，數(shù)據(jù)訪問邏輯的區(qū)別就更加明顯了，例如關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫和磁盤文件，各自數(shù)據(jù)的訪問邏輯各有千秋，這樣一來就造成了程序代碼和數(shù)據(jù)訪問代碼之間的依賴關(guān)系；當(dāng)程序組件，即實體bean、會話bean或servlet、JSP等需要訪問數(shù)據(jù)源時，它們會使用正確的應(yīng)用程序接口來得到連接并管理數(shù)據(jù)源，但這樣也會造成這些組件與數(shù)據(jù)源物理實現(xiàn)之間的依賴關(guān)系，從而使得應(yīng)用程序很難從一個數(shù)據(jù)存儲實體移植到另一個數(shù)據(jù)存儲實體中去；當(dāng)數(shù)據(jù)源的物理實現(xiàn)變化的時候，應(yīng)用程序也必須相應(yīng)地加以改變。
基于以上所討論的問題，開發(fā)人員開始采用數(shù)據(jù)訪問對象的方法。數(shù)據(jù)訪問對象實際上就是包含對于所有數(shù)據(jù)訪問邏輯的對象，并管理著對于數(shù)據(jù)源的連接，根據(jù)數(shù)據(jù)源的不同，數(shù)據(jù)訪問對象實現(xiàn)了不同的訪問機制，這里所說的數(shù)據(jù)源可以是持久性存儲介質(zhì)，如關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，也可以是外部服務(wù)，如B2B的數(shù)據(jù)交換；不僅是用戶，而且包括應(yīng)用系統(tǒng)中的其他組件，也可以使用數(shù)據(jù)訪問對象所提供的數(shù)據(jù)訪問接口，數(shù)據(jù)訪問對象將數(shù)據(jù)源的物理實現(xiàn)細節(jié)與其用戶完全分離開來，并且在底層數(shù)據(jù)源變化的時候，數(shù)據(jù)訪問對象向用戶提供的接口是不會變化的；這種方法使應(yīng)用系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)訪問對象時可以適應(yīng)多種數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，總之，數(shù)據(jù)訪問對象就是系統(tǒng)組件和數(shù)據(jù)源中間的適配器。
圖8中的類圖表示了數(shù)據(jù)訪問對象設(shè)計模式的參與對象和之間的調(diào)用關(guān)系，圖9是這種設(shè)計模式的序列圖。
圖8 數(shù)據(jù)訪問對象類圖
圖9 數(shù)據(jù)訪問對象序列圖
對于圖9序列圖中的組件加以解釋如下：
(1)業(yè)務(wù)對象(Business Object)。表示數(shù)據(jù)的用戶，它需要對于數(shù)據(jù)的訪問，一個業(yè)務(wù)對象可以用會話bean、實體bean或是其他Java程序來實現(xiàn)。
(2)數(shù)據(jù)訪問對象(Data Access Object)。數(shù)據(jù)訪問對象是這種模式中的主題，它提供了底層數(shù)據(jù)訪問的對象，并將其提供給業(yè)務(wù)對象以使得后者能夠透明地訪問數(shù)據(jù)源；同時業(yè)務(wù)對象也將數(shù)據(jù)的加載和存儲操作移交給數(shù)據(jù)訪問對象處理。
(3)數(shù)據(jù)源(Data source)。這里指的是數(shù)據(jù)源的物理實現(xiàn)，這個數(shù)據(jù)源可以是一個數(shù)據(jù)庫，包括關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫或文件系統(tǒng)。
(4)傳輸對象(Transfer Object)。這里的傳輸對象指的是數(shù)據(jù)載體。數(shù)據(jù)訪問對象可以使用傳輸對象來向用戶返回數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)訪問對象同樣可以從用戶那里得到傳輸對象來對數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)進行更新。
下面給出幾種實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問對象設(shè)計模式的方法。
(1)自動數(shù)據(jù)訪問對象代碼的生成
既然每一個業(yè)務(wù)對象都對應(yīng)于一個數(shù)據(jù)訪問對象，那么開發(fā)人員就可以建立業(yè)務(wù)對象、數(shù)據(jù)訪問對象和底層實現(xiàn)的關(guān)系；一旦這種關(guān)系建立起來，開發(fā)人員就可以為所有的數(shù)據(jù)訪問對象編寫特殊的代碼生成工具。
生成數(shù)據(jù)訪問對象的信息通常存儲在一個開發(fā)人員定義的描述文件中，如果對于數(shù)據(jù)訪問對象的要求過于復(fù)雜，開發(fā)人員可以考慮使用第三方工具來為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫提供對象對關(guān)系的映射。這些工具通常是一些GUI程序，可以用來將業(yè)務(wù)對象映射為持久性的存儲對象，并定義中間運作的數(shù)據(jù)訪問對象，在映射完成的時候，這些工具可以自動地生成代碼，并提供一些相應(yīng)的功能，如緩存結(jié)果、緩存查詢、與應(yīng)用服務(wù)器整合、與第三方產(chǎn)品整合等。
(2)數(shù)據(jù)訪問對象代理(Factory for Data Access Objects)
當(dāng)?shù)讓拥臄?shù)據(jù)存儲不會輕易改變的時候，開發(fā)人員可以采取這種方法來實現(xiàn)相應(yīng)的，數(shù)據(jù)訪問對象，圖10是這種方法的類圖。
圖10 使用DAO代理類圖
當(dāng)?shù)讓拥臄?shù)據(jù)存儲可能會變化的時候，開發(fā)人員可以采用抽象代理的方法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問對象；抽象代理的方法會創(chuàng)建一些虛擬的數(shù)據(jù)訪問對象代理和各種類型的實際數(shù)據(jù)訪問對象代理，每種對象對應(yīng)一種持久性存儲介質(zhì)的實現(xiàn)，一旦組件得到這些代理，就可以利用來創(chuàng)建需要使用的數(shù)據(jù)訪問對象。
圖11給出了這種情況的類圖。該類圖表示了一個基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)訪問對象代理，它是一個抽象類，被其他一些實際的數(shù)據(jù)訪問對象代理繼承以支持特定的數(shù)據(jù)訪問函數(shù)；用戶可以得到一個實際的數(shù)據(jù)訪問對象，并利用它來創(chuàng)建需要的數(shù)據(jù)訪問對象而訪問相關(guān)的數(shù)據(jù)，每一個實際的數(shù)據(jù)訪問對象都負責(zé)建立對于數(shù)據(jù)源的連接，并得到和管理所支持的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
圖11 抽象代理使用DAO
下圖12是這種情況下的序列圖。
圖12抽象代理使用DAO序列圖
這種設(shè)計模式的優(yōu)勢：
透明性好。業(yè)務(wù)對象可以在不知道數(shù)據(jù)源實現(xiàn)細節(jié)的情況下訪問數(shù)據(jù)。由于一切數(shù)據(jù)訪問細節(jié)被數(shù)據(jù)訪問對象所隱藏，所以這種訪問過程是透明的。
可移植性好。在應(yīng)用系統(tǒng)中添加數(shù)據(jù)訪問對象，可以使得前者能夠很方便地移植到另外一種數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)上。業(yè)務(wù)對象與數(shù)據(jù)實現(xiàn)是隔離的，所以在移植過程中，僅僅對數(shù)據(jù)訪問對象進行一些變化即可。
減少業(yè)務(wù)對象的代碼復(fù)雜度。由于數(shù)據(jù)訪問對象可以管理所有的數(shù)據(jù)訪問復(fù)雜細節(jié)，這也就簡化了業(yè)務(wù)模塊和其他數(shù)據(jù)客戶的代碼。同時也提高了應(yīng)用系統(tǒng)的整體可讀性和開發(fā)率。
集中處理所有數(shù)據(jù)訪問。由于所有的數(shù)據(jù)訪問操作都移交給數(shù)據(jù)訪問對象，這樣應(yīng)用系統(tǒng)其他部分就與數(shù)據(jù)訪問實現(xiàn)隔離開來，而全部相關(guān)操作都與數(shù)據(jù)訪問對象集中處理，這樣也使得相關(guān)操作更加容易被維護和管理。
這種設(shè)計模式的缺陷：
對于容器管理的持久性不能利用。如果EJB容器采取容器管理的方式，那么所有對于持久性數(shù)據(jù)存儲的管理都由容器負責(zé)。這樣的話應(yīng)用系統(tǒng)就無需實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問對象了，因為應(yīng)用服務(wù)將透明地提供這一功能。
添加了額外的層面。數(shù)據(jù)訪問對象在數(shù)據(jù)用戶和數(shù)據(jù)源之間添加了一個層面，也就增加了一些額外的設(shè)計和實現(xiàn)的負擔(dān)。當(dāng)然，我們認為它是物有所值的。
總之，在開發(fā)人員選擇不同模式的時候，應(yīng)該注意，一定的模式對應(yīng)于一定的應(yīng)用層次。比如說，與視圖和顯示相關(guān)的模式就是在Web層應(yīng)用的。而一些與業(yè)務(wù)邏輯控制相關(guān)的模式則是與EJB層次相關(guān)的。另外一些關(guān)于讀取數(shù)據(jù)和分派操作的模式則適用于不同的層次之間。
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