设计模式在EJB中的应用

本文详细解析了EJB设计模式在构建宠物店应用程序中的应用,包括设计模式如Bridge、Adapter、Factory和Singleton的使用,以及如何通过Facade模式优化用户交互体验。文章深入探讨了如何利用设计模式提高代码的重用性、可扩展性和效率。

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什么是设计模式
设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、
代码 设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用 代码 、让 代码 更容易被他人理解、保证 代码 可靠性。

毫无疑问,设计模式于己于他人于
系统 都是多赢的,设计模式使 代码 编制真正工程化,设计模式是 软件 工程的基石,如同大厦的一块块砖石一样。

GoF的“设计模式”是第一次将设计模式提升到理论高度,并将之规范化,本书提出了23种基本设计模式,自此,在可复用面向对象
软件 的发展过程中,新的大量的设计模式不断出现。

设计模式和框架
现在,可复用面向对象
软件 系统 现在一般划分为三大类:应用 程序 工具 箱和框架(Framework),我们平时 开发 的具体 软件 都是应用 程序 Java 的API属于 工具 箱;而框架是构成一类特定 软件 可复用设计的一组相互协作的类。EJB(Enterprise Java Beans)是 Java 应用于企业计算的框架.

框架通常定义了应用体系的整体结构类和对象的关系等等设计参数,以便于具体应用实现者能集中精力于应用本身的特定细节。框架主要记录
软件 应用中共同的设计决策,框架强调设计复用,因此框架设计中必然要使用设计模式.

另外,设计模式有助于对框架结构的理解,成熟的框架通常使用了多种设计模式,如果你熟悉这些设计模式,毫无疑问,你将迅速掌握框架的结构,我们一般
开发 者如果突然接触EJBJ2EE等框架,会觉得特别难学,难掌握,那么转而先掌握设计模式,无疑是给了你剖析EJB或J2EE 系统 的一把利器。

EJB中的设计模式
下面我们从设计模式的角度看看EJB的框架是怎样的?在这之前假设你已经大概了解了设计模式。专门的设计模式阐述请见我的设计模式之系列.

EJB是采取多层结构,原先我们
数据库 开发 基本是应用 程序 (商业逻辑运算)直接调用 数据库 驱动,在EJB中,为将商业逻辑计算和 数据库 截然分开,使用多个结构式模式:Adapter模式和Bridge模式等.这样做的好处显然有三个:

1.分离了商业逻辑层和数据访问层;
2.能同时支持多个
数据库
3.但
数据库 类型更换时,不会设计到商业逻辑 代码 的大量修改.

EJB中将对
数据库 进行调用(如发出select等语句)称为会话bean(Sessionbean),而将对应 数据库 一个个记录的bean称为实体bean(Entitybean);由这两种类型的bean完成对 数据库 的访问.

会话bean一般和客户端应用是一一对应,而和
数据库 端联系紧密的是实体bean,EJB在实体bean(或直接在会话bean)和 数据库 之间使用了Adapter模式和Bridge模式,无意在实体bean和 数据库 之间又多了一层,称之为DAO(DataAccessObject),DAO实际就是设计模式的混合体.

我们以
Java 的宠物店中的Catalog为例,这是专门处理宠物店中的宠物类别,在对 数据库 访问中,有两个主要 程序 :CatalogEJB和CatalogDAO,我们从具体 代码 中看看设计模式是怎么应用的.

Bridge模式和Adapter模式
我们首先看看CatalogEJB
代码

publicclassCatalogEJBimplementsSessionBean{
  protectedCatalogDAOdao;

  //从DAO工厂中获取一个DAO这是调用工厂(factory)模式的一个实例
  publicvoidejbCreate(){
    try{
      dao=CatalogDAOFactory.getDAO();
    }
    catch(CatalogDAOSysExceptionse){
      Debug.println("Exceptiongettingdao"+se);
      thrownewEJBException(se.getMessage());
    }
  }

  ....

 

}



我们发现在CatalogEJB中并没有通常的会话bean那样有对
数据库 操作的"select..from."等之类SQL操作语句,这些都被封装到DAO的具体实现中(Concreteclass).

在Catalog这个示例中使用了设计模式的Bridge模式,判断是否是某种模式,主要依据其参与者的种类和相互关系,我们先看看Bridge模式的定义和参与者:

Bridge模式是将抽象和行为划分开来,各自独立,但能动态的结合起来(好象搭建了一座桥)。在本例中,是将商业逻辑和
数据库 访问这样的行为划分开来, 数据库 访问专门放置在DAO中了。

Bridge模式需要两个接口(抽象类和接口通称为接口),一个用来封装抽象部分,本例中是封装商业逻辑,是CatalogEJB;还有一个是封装行为(Implementor),本例中是CatalogDAO,看看CatalogDAO
代码


publicinterfaceCatalogDAO{

  publicCategorygetCategory(StringcategoryID,Localel)
  throwsCatalogDAOSysException;

  publicPagegetCategories(intstart,intcount,Localel)
  throwsCatalogDAOSysException;

  publicProductgetProduct(StringproductID,Localel)
  throwsCatalogDAOSysException;

  publicPagegetProducts(StringcategoryID,intstart,intcount,Localel)
  throwsCatalogDAOSysException;

  publicItemgetItem(StringitemID,Localel)
  throwsCatalogDAOSysException;

  publicPagegetItems(StringproductID,intstart,intsize,Localel)
  throwsCatalogDAOSysException;

  publicPagesearchItems(Stringquery,intstart,intsize,Localel)
  throwsCatalogDAOSysException;


}


Bridge模式中参与者还需要有行为接口的具体实现(ConcreteImplementor),在本例中是CatalogDAOImpl,虽然在目前宠物店中只有一个ConcreteImplementor,但是可扩展为到MysqlXML等数据源访问,比如你可以自己新增一个叫CatalogDAOImplMysql,也是作为CatalogDAO的子类。

看看CatalogDAO的一个子类CatalogDAOImpl的
代码

publicclassCatalogDAOImplimplementsCatalogDAO{
  protectedstaticDataSourcegetDataSource()
    throwsCatalogDAOSysException{
    try{
      InitialContextic=newInitialContext();
      return(DataSource)ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DATASOURCE);
    }
    catch(NamingExceptionne){
      thrownewCatalogDAOSysException("NamingExceptionwhilelooking"
        +"upDBcontext:"
        +ne.getMessage());
    }
  }

  //具体Select语句在这里出现,这里主要是Oracle
数据库 的访问语句

  publicCategorygetCategory(StringcategoryID,Localel)
  throwsCatalogDAOSysException{

    Connectionc=null;
    PreparedStatementps=null;
    ResultSetrs=null;
    Categoryret=null;

    try{
      c=getDataSource().getConnection();

      ps=c.prepareStatement("selecta.catid,name,descn"
          +"from(categoryajoin"
          +"category_detailsbon"
          +"a.catid=b.catid)"
          +"wherelocale=?"
          +"anda.catid=?",
      ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE,
      ResultSet.CONCUR_READ_ONLY);
      ps.setString(1,l.toString());
      ps.setString(2,categoryID);
      rs=ps.executeQuery();
      if(rs.first()){
        ret=newCategory(rs.getString(1).trim(),
        rs.getString(2),
        rs.getString(3));
      }
      rs.close();
      ps.close();

      c.close();
      returnret;
    }
    catch(SQLExceptionse){
      thrownewCatalogDAOSysException("SQLException:"
      +se.getMessage());
    }


    ....

}


Bridge模式参与者总结如下:

商业逻辑抽象类(CatalogEJB)

抽象的商业逻辑操作.
对DAOImplementor调用.
不关心是具体什么数据源被使用(无论是Oracle还是JDBC还是XML).
DAO(DataAccessObject)(CatalogDAO)

对数据源的抽象操作行为.
提供了非常方便访问和维护
管理 数据的API结构.
DAOImplementor(CatalogDAOImpl有可能有CatalogDAOImplSybaseCatalogDAOImplMysql等)

实现具体的DAO接口
内容 .
使用Adapter模式,将特定的数据源驱动接口适配到DAO接口中去
数据源(Oracle,orSybasedatabaseviaJDBCAPI)

提供访问具体
数据库 的驱动接口,如包括连接池等.


在使用数据源驱动接口时,需要使用Adapter模式,Adapter模式将两个不相关的类纠合在一起使用,Adapter模式实际是使用组合(composition)和继承(inheritance)两种方式再生类,在著名的"thinkin
Java "的"类再生"专门提到这两个方式.

很显然,如果你对Bridge模式和Adapter模式熟悉,那么对宠物店中的Catalog理解就会非常快,同样,在宠物店其他部分如订单用户注册等都能迅速理解。

Factory模式和Singleton模式
该模式类似new,是用来创建对象的,使用Factory模式是为了实现面向对象的基本原则.封装(Encapsulation)和分派(Delegation);将创建对象与使用对象进行分工。因此在平时
开发 过程中,尽量使用Factory模式创建对象。

本例CatalogEJB中是使用Factory模式获得一个DAO的具体实例对象,见上面CatalogEJB
代码 中注释。我们看看CatalogDAOFactory的 代码 :

publicclassCatalogDAOFactory{
  publicstaticCatalogDAOgetDAO()throwsCatalogDAOSysException{

    CatalogDAOcatDao=null;
    try{
      InitialContextic=newInitialContext();
      StringclassName=(String)ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DAO_CLASS);
      catDao=(CatalogDAO)Class.forName(className).newInstance();
    }catch(NamingExceptionne){
      ...

    }
    returncatDao;
}



在CatalogDAOFactory可以依据
系统 的配置文件,动态获得DAO的方法,之所以采取动态方式,当然便于用户自己增加自己的DAO方式,而不必修改 代码 ,只要直接修改配置文件就可以。

如果在这里只需要CatalogDAOFactory产生一个实例,可以采取Singleton模式,Singleton的目的是控制类实例对象的创建,并且允许整个
程序 只在一点对它进行访问。Singleton本身类只能创建一个,是单线程。



publicclassCatalogDAOFactory{
  privatestaticCatalogDAOcatDao=null;

  publicstaticCatalogDAOgetIntance(){
    if(catDao==null)
      try{
        InitialContextic=newInitialContext();
        StringclassName=
          (String)ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DAO_CLASS);
        catDao=(CatalogDAO)Class.forName(className).newInstance();
      }catch(NamingExceptionne){
        ...

      }
    }
    returncatDao;

  }
}



那么在CatalogEJB的调用从
dao=CatalogDAOFactory.getDAO();
要改为
dao=CatalogDAOFactory.getIntance();

Facade模式
在EJB应用中,有两个端点,这一端是用户端,另外一端是EJB,通常在这两个端点间会增加一层,用来松散两个端点之间的耦合,比如在宠物店例子中,考虑到不同身份的用户有不同的操作流程,比如顾客注册进入后,需要浏览目录,下订单,而商店
管理 者进入后需要确认或者否定订单,或者检查库存。这些功能需要借助Sessionbean和Entitybean完成。

但是如果用户端直接和这些bean互动,会有以下问题:


1.用户端必须注意和这些beans的所有有联系或互动的事情,无法阻止用户端可能不恰当的使用这些beans.
2.如果EJB的API改动,那么用户端的一些
代码 也要修改。无疑扩展性很差。
3.即使这些beans都在同一台服务器上,用户端还是用remote方式来调用它们,造成
网络 无故拥挤。

那么我们使用Facade模式来解决这个问题,Facade的定义是为子
系统 中的一组接口提供一个一致的界面,很显然我们需要为这些bean提供一个统一的对外界面。如下图:



在宠物店中,ShoppingClientFacadeLocalEJB是面对所有用户端操作的统一界面,用户端操作就不直接和那些EJB如CustomerEJB或ShoppingCartEJB有联系,而是都通过ShoppingClientFacadeLocalEJB来联系的。
代码 如下:

publicclassShoppingClientFacadeLocalEJBimplementsSessionBean{
  ...

  //和CustomerEJB联系
  publicCustomerLocalgetCustomer()throwsFinderException{
    if(userId==null){
      ...
    }
    try{
      InitialContextic=newInitialContext();
      Objecto=ic.lookup("
java :comp/env/ejb/petstore/local/customer");
      CustomerLocalHomehome=(CustomerLocalHome)o;
      customer=home.findByPrimaryKey(userId);
    }catch(
java x.naming.NamingExceptionnx){
     ...
    }

    returncustomer;
  }

  .....

  //和ShoppingCartEJB联系
  publicShoppingCartLocalgetShoppingCart(){
    if(cart==null){
      try{
        InitialContextic=newInitialContext();
        Objecto=ic.lookup("
java :comp/env/ejb/cart/Cart");
        ShoppingCartLocalHomehome=(ShoppingCartLocalHome)o;
        cart=home.create();
      }catch(
java x.ejb.CreateExceptioncx){
       ...
      }
    }
    returncart;
  }

  ....

}



Facade模式参与者:

SessionFacade(ShoppingClientFacadeLocalEJB)

提供一组操作流程
将真正工作委托到EJB的bean.
EJB的bean(CustomerEJB,ShoppingCartEJB等等)

执行基本的商业逻辑操作
没有任何对SessionFacade的调用.

这样不但可扩展性大大增强,效率也提高了,用户端只需要一次Remote对SessionFacade调用就可以了,而SessionFacade会自动定位到与它同一台服务器的那些邻居bean(CustomerEJB,ShoppingCartEJB等等),无疑减少
网络 拥挤,提高了速度.

总结
在EJB的具体使用中,使用合适的设计模式,不但使
代码 可重用性可拓展性增强,最重要的是能提高效率和速度,我们知道EJB框架由于考虑大型 系统 中事务安全等各方面问题,效率性能有所欠缺,那么我们在具体问题具体应用时,使用设计模式可以弥补这个问题。

例如Proxy模式可以为我们在访问巨大的需要花费一定时间才能展开的对象时,提供一个代理,这样不会因为那个巨大对象而影响当前运行速度,EJB中的那些bean很显然属于巨大对象(因为它们有反复的
数据库 操作,这些很费时间〕。

Flyweight模式是避免大量拥有相同
内容 的小类的开销(如耗费 内存 ),使大家共享一个类(元类).当你要从EJB中获取一系列字符串,而这些字符串中肯定有许多是重复的,那么我们可以将这些重复的字符串储存在Flyweight池(pool)中以达到共享
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