Websphere 入门基础 第二课 电子商务应用框架

2.1 基本系统模型 　　　2.2 体系结构 　　　2.3 Web应用编程模型 　　　2.4 WebSphere 　　要转变传统的业务过程，就需要开发和部署电子商务应用系统的一个基础，电子商务应用框架正是这样的一个基础。许多企业希望电子商务应用系统具备下列特征： 　　1) 基于标准； 　　2) 以服务器为中心； 　　3) 可伸缩； 　　4) 能利用已有的核心系统； 　　5) 可快速部署和易用； 　　6) 易管理。 　　本章介绍的电子商务应用框架能满足企业开发电子商务应用系统的上述需求。所谓一个框架是指一个可复用的设计，表示为一组抽象的元素范例以及元素范例之间合作的接口。框架是有针对性的，如一个用户界面框架只为软件系统的用户界面提供了一个设计，而一个应用框架为整个应用系统提供了一个设计。一个应用框架中的元素范例也可称之为组件。本节介绍的电子商务应用框架基于业界标准；它为开发和部署电子商务应用系统提供了一组完整的服务；它提供的Web应用编程模型定义了Web应用拓扑结构以及使用框架提供的服务来设计Web应用的一个模型。这个框架基于独立于平台和提供商的技术标准，包括关于客户端、应用服务器、网络、数据和基础设施的标准。这些标准使得客户能在任何时候在网络上的任何地方存取有关数据和服务，也使得开发的应用软件只需写一次就能到处运行，并能即插即用各种组件。下面介绍电子商务应用框架的基本系统模型、体系结构和Web应用编程模型。 　　2.1 基本系统模型 　　电子商务应用框架为设计电子商务解决方案提供了一个模型。这个框架基于一个多层的分布式环境，在这个环境中，任何多的各层应用逻辑和商业服务分离为各种组件，这些组件通过网络相互通信。在它的最基本的形式中，可以被描述为一个“逻辑上”的3层计算模型，即分层是在逻辑上的，并不要求是物理上的。这个基本的3层系统模型包括客户、Web 应用服务器、服务器（见图2-1）。在这3个逻辑层中的应用元素通过一组业界标准的协议、服务和软件连接器互相连接起来。 图2-1:基本系统模型 　　1. 客户。这个应用框架支持广泛的客户端设备，从个人数字助理（PDA）、智能卡（smartcard）、数字无绳电话等大众普遍使用的设备到网络计算机和个人计算机。将这些客户端设备连结到Web应用服务器的思路是使用一组被广泛支持的基于Internet的技术和协议。客户端的主要作用是将应用产生的结果信息显示给用户。正因为如此，这种客户通常被称为“瘦客户”，也就是说在客户端执行的应用逻辑很少或没有，这样，很小的软件（如Web浏览器）需要在客户端安装。 　　2. Web应用服务器。Web应用服务器是这样的一个平台，它为应用的业务逻辑提供了一个运行环境。它包括HTTP服务器和企业Java服务，支持分布式网络环境下应用软件的快速开发和部署。应用软件在Web应用服务器及其内嵌的JVM（Java Virtual Machine，Java虚拟机）中运行。这些服务端的组件通过HTTP或IIOP（Internet Inter-ORB Protocol）与客户和其它组件通信，并利用网络基础架构提供的目录和安全服务。这些组件还可以利用数据库、事务处理、和群件等设施。 　　3. 连到外部服务的连接器。外部服务通常是企业在信息技术上多年投资的结果，是人们日常工作所依赖的应用和数据。这些应用和数据是重要的商务资源，需要以一种安全且可控的方式连接到Web上，使得企业充分发挥它们的作用为顾客、业务伙伴和员工服务。连接器就是使得它成为现实的一种机制。连接器将中间层内新增的业务逻辑连结到企业已有的应用和数据，从而将Internet的力量无缝地连接到企业中来。 　　这个电子商务基本系统模型集中体现了面向Web的网络计算风格，并结合了显示、业务逻辑、数据存贮这3层应用元素。这个基本系统模型的特性如下： 　　1. 基于Web浏览器/Java applet使能的广泛的客户连接。 　　2. 易管理的客户，通过配置需要很少或无须本地的软件安装和数据备份。 　　3. 写一次、到处可运行的应用软件的快速开发及即时部署。 　　4. 提倡软件复用，使得新添程序量最小化、生产效率最大化，并提高软件质量。 　　5. 与外部服务的连接，在这些外部服务系统中驻留着已有业务应用和数据，充分发挥它们的作用为顾客、业务伙伴和员工服务。 　　2.2 体系结构 　　电子商务应用框架的体系结构为开发和部署电子商务应用系统提供了一组完整的服务。这个体系结构由下列关键元素构成（参见图2-2）： 图2-2：应用框架的体系结构 　　1) 客户基于Web浏览器/Java applet模式，使得对应用系统的存取变得很普遍，并且应用组件能即时发送。 　　2) 网络基础设施提供了如TCP/IP、目录和安全等服务，这些服务的能力可通过开放且标准的接口和协议来存取。 　　3) 应用服务器软件为电子商务应用系统提供了一个平台，包括HTTP服务器、数据库和事务处理服务、邮件和群件服务、和消息服务。 　　4) 应用集成使得异构应用系统间相互通信，使得Web能存取现有数据和应用系统。 　　5) Web应用编程环境为创建动态和健壮的电子商务应用系统提供了服务端Java编程环境。 　　6) 电子商务应用服务为方便电子商务解决方案的创建提供了高层应用的特定功能。 　　7) 系统管理用来满足网络计算的管理需求，系统中的元素包括用户、应用、服务、基础构架、和硬件。 　　8) 开发工具用来创建、组装、部署、和管理应用系统。 　　1. 客户 　　客户通常为“瘦客户”，也就是说在客户端执行的应用逻辑很少或没有，这样，很小的软件（如Web浏览器）需要在客户端安装。在这个模型中，应用被安排在服务器上并动态地即时（on-demand ）下载到发出请求的客户。正因为如此，新一代应用的客户端部分应该用HTML、DHTML、XML、Java applets来实现。这种新一代应用支持广泛的客户端设备，从大众普遍使用的个人数字助理（PDA）和智能卡（smartcard）等设备到网络计算机和个人计算机。 　　2. 网络基础设施 　　它为整个体系结构提供了一个安全的可伸缩的分布式网络平台，包括下列均基于开放标准的服务： 　　1) TCP/IP和网络服务。如DHCP和WAP，DHCP为进入网络的设备动态地分配IP地址，而WAP（Wireless Application Protocol、无绳应用协议）将信息和电话服务发送到移动电话和其它的无绳设备。 　　2) 安全服务。基于公开密钥技术的安全服务支持用户辨认和鉴别、存取控制、保密、数据完整性和交易的无否认性。 　　3) 目录服务。基于LDAP(Lightweight Directory Access Protocol、轻型目录存取协议)的目录服务定位网络中的用户、服务和资源。 　　4) 文件和打印服务。可以通过Web浏览器来存取和管理文件和打印服务 　　3. 应用服务器软件 　　应用服务器软件层为开发和支撑运行在Web应用服务器上的电子商务应用系统的商务逻辑提供了核心功能。包括下列服务： 　　1) HTTP服务器。它协调、收集并组合包含静态和动态内容的Web页面，并将它们发送给客户。 　　2) 邮件和社团服务。它们提供e-mail、工作日历、小组工作安排、聊天、新闻组讨论等服务。 　　3) 群件服务。它提供一个丰富的共享的虚拟工作间，并支持业务工作流程的协调。 　　4) 数据库服务。它将一个面向对象数据库的特性及功能与Web应用服务器集成起来。 　　5) 事务处理服务。它通过提供一个高可用的、健壮的、可扩充的、安全的事务处理应用执行环境来扩展Web应用服务器的功能。 　　6) 消息发送服务。它提供健壮的异步通信和消息代理设施来支持通信的发表/订阅模型和消息转换。 　　4. 应用集成 　　应用集成部分使得异构应用系统间在企业内或跨越企业相互通信，这些异构应用系统可能是用不同的程序设计语言实现的，也可能建立在不同的体系结构之上。企业目前的大量关键数据和应用程序（特别是事务处理程序）驻留在已有的系统中。应用集成使得Web客户以及服务器能与企业已有系统中的数据和程序一起工作，将Internet的力量无缝地连接到企业中来。所支持的集成方法包括连接器、应用消息发送服务、商务过程集成与工作流服务、组件集成服务。 　　5. Web应用编程环境 　　Web应用编程环境基于Java servlets、Java Server Pages (JSP)、Enterprise Java services 和 Enterprise JavaBean 组件模型, 为创建在Web应用服务器上的动态和健壮的商务应用提供了编程环境。该环境提供了有关服务来鼓励业务逻辑与显示的分离，使得应用能按用户兴趣和客户端设备来动态剪裁内容。 　　6. 电子商务应用服务 　　电子商务应用服务部分便利电子商务解决方案的创建。该部分包括的是面向高层应用的组件。它们建立在应用服务器软件及网络基础设施的基础上，并面向特定应用类型的功能需求按照应用框架的编程模型来实现的。比如支付服务和定单管理服务。 　　7. 系统管理 　　对于企业内部，系统管理服务为支持端到端的管理提供了核心功能，提供的有关工具和服务来支持应用系统整个生命周期的管理，从安装和配置到运作特性的监控。跨越企业，系统管理服务提供一个协作管理途径，包括策略管理和数据仓库等。 　　8. 开发工具 　　开发工具用来创建、组装、部署、和管理应用系统。 　　2.3 Web应用编程模型 　　Web应用是这样的应用系统，它利用Web客户（如Web浏览器）、Web服务器和标准的Internet协议。通常，Web应用也能利用来自外部非Web服务的应用系统和数据。Web应用编程模型定义了Web应用拓扑结构以及使用框架提供的服务来设计Web应用的模型。 图2-3：Web应用的拓扑结构 　　图2-3显示了Web应用的拓扑结构（包括主要的元素）。值得注意的是，Web应用服务器和外部服务是不同逻辑层，它们可能运行在同一台机器上。另外，Web应用服务器的功能可能分散在多台机器上。通常，一个Web应用中的前端和业务逻辑部分运行在不同的机器上。Web应用的拓扑结构包含的元素有客户、Web应用服务器、基础设施服务和外部服务。 　　1. 客户 　　客户使用Internet技术标准(如TCP/IP、HTTP、HTML和XML)与Web应用服务器通信来存取业务逻辑和数据。客户端的基本功能是接受并验证用户输入，显示从Web应用服务器到用户的返回结果。客户可以是Internet 、Intranet（内部网）和Extranet（外部网）中的客户。Web应用编程模型的重要准则之一是Web应用的商务逻辑总是运行在服务端而不是在客户端。其优点如下： 　　1) 支持更广泛的客户端设备 　　2) Web应用服务器能集成对资源（如数据库）的存取，从而简化应用的设计，增强可伸缩性，并提供对资源的更好保护。 　　3) 运行在服务端的商务逻辑容易得到保护、更新和维护。 　　4) 运行在服务端的商务逻辑使得用户的应用环境得到集中管理并能在不同的客户机上重建。 　　2. Web应用服务器 　　Web应用服务器是 Web应用拓扑结构的核心，它为Web应用提供了广泛的程序设计、数据存取和应用集成等服务。我们可以把一个Web应用看作一个客户与Web站点之间一系列的交互作用。整个交互过程从显示在Web浏览器中一个页面开始。用户单击该页面上的一个按钮或链接就产生一个请求，该请求被送到Web应用服务器。Web应用服务器对这个请求进行处理，产生新的页面，并送回到客户端。在Web浏览器中显示的新页面就是这一次请求的结果，可能也是下一次请求的开始。所以说，Web应用包含了一组交互或处理步骤，每一步必须产生一个页面形式的响应，这个页面作为后继交互作用的入口。 图2-4：Web应用的交互模型 　　深究单个交互的细节，不难发现这里有三个共用的处理要求，包括业务逻辑层、用户界面层和交互控制器层（参见图2-4）。具体来讲： 　　1) 业务逻辑层。记录并处理用户输入的部分。比如：对应于在购物篮中添加一项商品的数据库更新操作，或从一个银行帐户到另一个的资金转帐操作。 　　2) 用户界面层。构造HTML页面的部分。构造出来的页面将被送回给用户，它决定了交互结果的显示形式和风格。 　　3) 交互控制器层。控制其它元素的部分。处理HTTP请求，从业务逻辑层选择要运行的组件，根据业务逻辑的运行结果从用户界面层选择相应的组件，以构造响应页面。 　　这三层正好对应到经典的M/V/C（Model/View/Controller，模型/视图/控制器）范例。这一点很重要，因为不同层通常需要不同的开发技术和工具。应用框架为各层提供使用各种组件的支持，这些组件之间有一个良定的接口。 　　3. 基础设施服务 　　除了上述程序设计机制, 应用开发者还需要运行时刻的服务来支撑Web应用。方便地定位应用组件、保证它们的可用性以及对它们安全的存取和执行等等都是在Internet、Intranet和Extranet环境中实施Web应用的关键要素。基础设施服务为支持Web应用提供下列设施： 　　1) 目录服务，本框架支持使用JNDI来存取基于LDAP协议的安全目录服务。 　　2) 认证授权，这个设施能产生用来鉴别用户和服务器的证书。公开密钥技术已经成为电子商务首选的可信赖的机制，而认证授权是公开密钥技术中的一个关键部分，它提供了数据保密、数据完整性、签名验证和用户鉴别等特性。 　　3) 防火墙，它作为可信赖的内部网络和不可信赖的外部网络之间的一个接口。通常，防火墙使用报文过滤器根据报文的源地址、宿地址、和服务类别（即端口号）来过滤报文流。使用防火墙来控制外部网络中的那些（IP级）能允许存取内部网络、能使用那种类别的应用服务；同样的模式能控制内部网络对外部网络的存取。 　　4) 代理服务器，它起到为多个浏览器检索Internet上数据的作用。作为客户和Web应用服务器之间的一个管道，代理服务器将客户的请求递交给有关的服务器并把服务器的响应返回给客户。这种工作方式还可以提供附加功能，如地址安全性和缓冲功能。 　　4. 外部服务 　　在这些外部服务系统中驻留着企业已有的应用和数据、以及商业伙伴的服务系统，如支付服务和外部信息服务。通常，这些应用和服务系统控制着关键的商务过程，需要与Web服务器集成起来为顾客、业务伙伴和员工服务。 　　使用电子商务应用框架开发和部署电子商务应用系统带来下列优势： 　　1) 极大地方便电子商务应用系统的快速开发和部署。 　　2) 适应任何客户端设备。 　　3) 确保应用系统能移植到各种不同的服务器环境中。 　　4) 利用并扩展已有的信息技术资源。 　　这也是形成这个电子商务应用框架的重要原则。 　　2.4 WebSphere 　　电子商务的灵魂是软件，而电子商务应用系统通常采用以Web服务器为中心的计算模式（参见基本系统模型），因此，Web应用服务器软件是电子商务市场的焦点。IBM WebSphere Application Server(WebSphere应用服务器)是众多Web应用服务器软件中的杰出代表。 　　事实上，IBM WebSphere产品系列是一套典型的电子商务应用开发工具及运行环境。该产品系列包括： 　　1) NetObject Fusion提供许多构建和组织站点的工具，可用来建立和管理整个Web站点； 　　2) NetObject BeanBuilder是一个构建applets的可视化写作工具； 　　3) NetObjects ScriptBuilder提供了Smart HTML、JavaScript、JSP等的编辑器； 　　4) Lotus Domino Go Webserver是一个Servlet使能的Web服务器； 　　5) IBM WebSphere Studio提供了项目工作台和有关向导，这些向导可用来存取数据库、创建JavaBean和servlet等等； 　　6) IBM WebSphere Application Server (WebSphere应用服务器)是一个Web应用服务器（内含IBM Http Server）,它本质上是适合于servlet的Web服务器插件，提供了增强的Servlet API和Servlets管理工具，并集成了JSP技术和数据库连接技术。