47、Web服务、持久化、用户界面与JavaScript技术解析

最新推荐文章于 2025-09-02 13:43:52 发布

tech5

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分类专栏： Java Web开发的艺术与实践文章标签： Web服务 Axis 持久化

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Web服务、持久化、用户界面与JavaScript技术解析

1. Web服务与Axis

Web服务是指通过HTTP使用SOAP进行远程过程调用（RPC）的统称。开放标准定义了调用的语义、描述服务（WSDL）和目录机制（UDDI），实际应用中，HTTP是主要使用的协议。

Axis项目是对之前实现Java的SOAP消息传递的开源项目的完全重写，它包含一个框架和工具，能轻松为Java应用（尤其是Web应用）添加Web服务支持。它有以下特点：
- 包含从WSDL文档生成Java类以及从Java类生成WSDL文档的工具。
- 提供类似JSP机制的功能，能为以 .jws 为扩展名的Java类自动生成进行SOAP调用的基础设施。对于任何使用Axis定义的Web服务，可通过HTTP GET操作并在URL后添加 ?WSDL 参数来获取其WSDL。

1.1 订单Web服务

订单Web服务本身较为简单，Axis会处理创建Web服务基础设施的细节，开发者只需关注信息的传递。以下是定义Web服务方法的 OrderInfo 类：

package com.nealford.art.emotherearth.ws;
import java.sql.SQLException;
import com.nealford.art.emotherearth.boundary.OrderDb;
import com.nealford.art.emotherearth.util.ConnectionPoolProxy;
import com.nealford.art.emotherearth.util.DBPool;
public class OrderInfo {
    public String getWsDescription() {
        return "eMotherEarth order information";
    }
    public String getOrderStatus(int orderKey) {
        OrderDb orderDb = new OrderDb();
        orderDb.setDbPool(getConnectionPool());
        try {
            return orderDb.getOrderStatus(orderKey);
        } catch (SQLException ex) {
            return "error accessing status: " + ex.getMessage();
        }
    }
    public String getShippingStatus(int orderKey) {
        OrderDb orderDb = new OrderDb();
        orderDb.setDbPool(getConnectionPool());
        try {
            return orderDb.getShippingStatus(orderKey);
        } catch (SQLException ex) {
            return "error accessing status: " + ex.getMessage();
        }
    }
    private DBPool getConnectionPool() {
        return ConnectionPoolProxy.getInstance().getDbPool();
    }
}

OrderInfo 类通过 ConnectionPoolProxy 访问连接池，该类充当Web API世界（包含拥有连接池的集合）与这个简单类之间的桥梁。同时，它是 OrderDb 边界的代理。虽然可将这些方法直接添加到边界类中，但不建议这样做，因为类应尽可能保持内聚，向边界类添加Web服务方法会稀释其目的。

Axis会自动将Java类型映射到适当的WSDL类型， Java2WSDL 实用工具还能为用户定义的类生成必要代码，使其成为合法的WSDL类型。编写作为Web服务的类时，开发者无需担心分布式协议的类型和其他细节。

1.2 调用Web服务

为测试Web服务，JUnit是很好的测试客户端，它包含的代码在Web应用外部，基础设施极少，还能让开发者一次实现一个Web服务功能并立即进行测试。

为使用eMotherEarth中的Web服务，创建了一个桌面应用来查询订单状态。调用Web服务的步骤如下：
1. 对Web服务返回的WSDL执行 WSDL2Java 。执行后会生成多个源文件，桌面应用直接使用其中两个：
- 定义方法的Java接口：

/**
 * OrderInfo.java
 *
 * This file was auto-generated from WSDL
 * by the Apache Axis WSDL2Java emitter.
 */
package localhost;
public interface OrderInfo extends java.rmi.Remote {
    public java.lang.String getWsDescription()
            throws java.rmi.RemoteException;
    public java.lang.String getOrderStatus(int orderKey)
            throws java.rmi.RemoteException;
    public java.lang.String getShippingStatus(int orderKey)
            throws java.rmi.RemoteException;
}

- 服务定位器类，用于返回实现该接口的具体类。

桌面应用中调用Web服务的事件处理程序代码如下：

void btnInvokeWs_actionPerformed(ActionEvent e) {
    localhost.OrderInfo ws;
    try {
        ws = new localhost.OrderInfoServiceLocator().
                  getOrderStatus();
    } catch (javax.xml.rpc.ServiceException jre) {
        if (jre.getLinkedCause() != null) {
            jre.getLinkedCause().printStackTrace();
        }
        throw new RuntimeException(
                "JAX-RPC ServiceException caught: " + jre);
    }
    try {
        int orderNo =
                Integer.parseInt(jTextField1.getText());
        ws.getShippingStatus(orderNo);
        lblOrderStatus.setText(ws.getOrderStatus(orderNo));
        lblShippingStatus.setText(
                ws.getShippingStatus(orderNo));
    } catch (java.rmi.RemoteException re) {
        throw new RuntimeException("Web service call failed");
    }
}

事件处理程序使用服务定位器类获取Web服务实例，然后根据用户提供的信息调用接口中定义的方法。

1.3 从其他语言调用Web服务

Web服务的一个优点是支持跨语言和跨平台。以下是一个用C#编写的简单控制台应用调用eMotherEarth状态Web服务的示例：

using System;
namespace art_emotherearth_ws {
    class Class1 {
        [STAThread]
        static void Main() {
            com.nealford.art.emotherearth.OrderInfoService 
                orderInfo = new com.nealford.art.emotherearth.
                            OrderInfoService();
            Console.WriteLine("Order status for order # 1 is " + 
                orderInfo.getOrderStatus(1));
            Console.WriteLine("Shipping status for order # 1 is " + 
                orderInfo.getShippingStatus(1));
        }
    }
}

这种跨平台和跨语言的支持是使Web服务成为主要分布式计算平台（尤其是无状态信息交换）的关键因素之一。

2. 持久化

2.1 普通Java对象（POJOs）

本书大部分内容采用POJOs策略，即创建应用中的边界对象，这些对象是“普通”类，不实现任何特殊的持久化API。开发人员对POJOs的态度经历了转变，最初认为其过于简单而无效，后来许多开发者（尤其是中小型应用的开发者）又将其作为简单有效的持久化机制。

2.2 企业JavaBean（EJBs）

EJBs是Java领域中非常流行的话题，它的标准很复杂，有各种规范和版本。它能成功处理Java对象与传统数据库之间的高效持久化问题，在复杂、可扩展的部署中得到了验证。但开发者主要抱怨其API和底层代码过于复杂。

2.3 Java数据对象（JDO）

JDO提供一种持久化机制，开发者无需了解如何将Java类映射到任何类型的外部模型。与Java序列化相比，JDO支持事务处理等必要功能，是容器管理的实体Bean的替代方案，它使用API生成处理持久化的必要代码，通常对要持久化的类的字节码进行操作。JDO是Java的官方扩展，提供了一种合理的替代其他持久化方案的选择。

2.4 Hibernate

Hibernate是JDO和EJB的开源替代方案，是一个对象/关系持久化和查询服务。它允许创建“普通”Java类，利用Java的面向对象特性。Hibernate使用Java的反射API处理持久化，在现代SDK中，反射高效快速。它在系统启动时生成SQL，能处理与所有主要数据库供应商的映射，但由于使用自己的映射机制，生成的表在非Java应用中使用较困难。

3. HTML和用户界面

创建有效且有吸引力的用户界面（UI）是软件开发的专业部分，最好由可用性专家处理。Model 2架构的一个好处是能将行为与UI清晰分离，实现此目标后，可将UI设计交给专家。但开发者也应了解一些构建HTML UI的细节。

3.1 HTML/XHTML

非UI开发者的工作有两个方面：确保自定义标签或其他编程元素生成的任何HTML符合HTML标准；尽量不妨碍UI设计师工作。

新兴的HTML标准是可扩展HTML（XHTML），它将XML的更严格规则应用于HTML。使用XHTML有两个优点：
- XHTML最终会取代HTML，以XHTML构建工件可满足未来需求。
- 由于XHTML是XML的变体，可检查语法并验证文档，确保创建的UI在语法和语义上正确，且在不同浏览器中正确呈现。

3.2 级联样式表（CSS）

CSS可创建模板，为HTML文档的输出实现特定的外观和感觉，包括颜色、字体等与UI相关的项目。

CSS是处理UI外观和感觉的首选技术，重要的是不生成与CSS功能冲突的代码。例如，不应在Java代码、JSP、Servlet或自定义标签中硬编码颜色、字体和其他视觉元素，代码应与CSS兼容，让UI设计师能自由创建和更改应用的外观和感觉。

4. JavaScript

JavaScript用于处理客户端验证等任务，是适合其设计目的的语言。但开发者在使用JavaScript（和其他脚本语言）时，若试图在脚本语言中构建过多功能，会出现问题。

脚本语言设计为易于使用和快速实现，不具备高级语言的强类型、改进的作用域和面向对象特性等特点，重点在于快速实现和使用预构建的对象模型来操作HTML文档中的元素或进行验证。

为避免将业务规则仅放在应用的视图部分（违反Model 2架构原则），可将JavaScript作为模型Bean的字段生成，并使用标准JSP标签插入：

<input name="duration" size="16"
    value="<jsp:getProperty name="scheduleItem"
            property="duration"/>"
    onBlur="<jsp:getProperty name="scheduleItem"
            property="startValidationJS"/>"/>

虽然这种做法有些极端，但能确保所有业务规则都集中在一个位置。

JavaScript是构建Web应用所必需的，是Web开发者工具库中的重要武器，但使用不当会损害开发者和应用本身。一些框架（如Struts Validator）会自动生成JavaScript，这样既能获得JavaScript在客户端的功能，又无需维护生成的代码。

综上所述，Web服务、持久化、HTML和用户界面以及JavaScript都是Web开发中重要的组成部分，开发者应熟悉这些技术，根据具体需求选择合适的方法和工具。

Web服务、持久化、用户界面与JavaScript技术解析

5. 技术关联与应用流程

在实际的Web开发中，上述各项技术并不是孤立存在的，它们相互关联，共同构建出完整的Web应用。下面通过一个简单的流程图来展示这些技术在一个典型Web应用中的应用流程：

graph LR
    A[用户操作] --> B[调用Web服务]
    B --> C{Web服务处理}
    C -->|数据查询| D[持久化层]
    D -->|返回数据| C
    C -->|处理结果| E[生成HTML/UI]
    E -->|添加样式| F[应用CSS]
    F -->|客户端交互| G[JavaScript验证]
    G -->|反馈给用户| A

这个流程图展示了一个完整的用户交互循环：
1. 用户进行操作，触发对Web服务的调用。
2. Web服务接收到请求后，可能需要从持久化层查询数据。
3. 持久化层根据请求从数据库中获取数据并返回给Web服务。
4. Web服务处理数据后，生成HTML页面和用户界面。
5. CSS为页面添加样式，提升用户体验。
6. JavaScript在客户端进行验证，确保用户输入的有效性。
7. 验证结果反馈给用户，完成一次交互。

6. 技术选择与权衡

在实际开发中，选择合适的技术对于项目的成功至关重要。以下是一些在选择上述各项技术时需要考虑的因素：

6.1 Web服务技术选择

项目规模 ：对于小型项目，简单的Web服务实现可能就足够；而对于大型项目，可能需要更强大的框架和工具，如Axis。
跨平台和跨语言需求 ：如果需要支持多种平台和语言，Web服务的跨语言和跨平台特性就显得尤为重要。
性能要求 ：不同的Web服务实现可能在性能上有所差异，需要根据项目的性能要求进行选择。

6.2 持久化技术选择

项目复杂度 ：对于简单的项目，POJOs可能是一个不错的选择；而对于复杂的企业级项目，EJBs或JDO可能更合适。
可扩展性 ：如果项目需要大规模扩展，EJBs或Hibernate可能更能满足需求。
开发难度 ：不同的持久化技术在开发难度上有所不同，需要根据团队的技术水平进行选择。

6.3 HTML和用户界面技术选择

设计需求 ：如果需要创建复杂的用户界面，可能需要专业的UI设计师和更高级的HTML/XHTML和CSS技术。
兼容性 ：确保选择的技术在不同浏览器和设备上具有良好的兼容性。
维护性 ：代码的可维护性对于长期项目至关重要，选择易于维护的技术可以降低项目成本。

6.4 JavaScript技术选择

功能需求 ：根据项目的功能需求，确定是否需要手动编写JavaScript代码，还是使用框架自动生成。
性能影响 ：过多的JavaScript代码可能会影响页面的加载速度和性能，需要进行合理的优化。
安全性 ：确保JavaScript代码的安全性，避免出现安全漏洞。

7. 实际案例分析

为了更好地理解上述技术的应用，下面通过一个实际案例进行分析。假设我们要开发一个在线商城的订单查询系统，该系统需要提供以下功能：
- 用户可以输入订单号，查询订单状态和发货状态。
- 系统需要从数据库中获取订单信息。
- 页面需要具有良好的用户界面和样式。
- 客户端需要对用户输入进行验证。

7.1 技术选型

Web服务 ：选择Axis框架，因为它可以方便地为Java应用添加Web服务支持。
持久化 ：使用Hibernate，它是一个轻量级、高性能的对象/关系持久化和查询服务，适合主要基于Java的应用。
HTML和用户界面 ：使用XHTML和CSS来构建页面，确保页面的兼容性和可维护性。
JavaScript ：使用Struts Validator自动生成JavaScript代码，进行客户端验证。

7.2 实现步骤

创建Web服务 ：定义 OrderInfo 类，实现订单状态和发货状态的查询方法。

package com.nealford.art.emotherearth.ws;
import java.sql.SQLException;
import com.nealford.art.emotherearth.boundary.OrderDb;
import com.nealford.art.emotherearth.util.ConnectionPoolProxy;
import com.nealford.art.emotherearth.util.DBPool;
public class OrderInfo {
    public String getWsDescription() {
        return "eMotherEarth order information";
    }
    public String getOrderStatus(int orderKey) {
        OrderDb orderDb = new OrderDb();
        orderDb.setDbPool(getConnectionPool());
        try {
            return orderDb.getOrderStatus(orderKey);
        } catch (SQLException ex) {
            return "error accessing status: " + ex.getMessage();
        }
    }
    public String getShippingStatus(int orderKey) {
        OrderDb orderDb = new OrderDb();
        orderDb.setDbPool(getConnectionPool());
        try {
            return orderDb.getShippingStatus(orderKey);
        } catch (SQLException ex) {
            return "error accessing status: " + ex.getMessage();
        }
    }
    private DBPool getConnectionPool() {
        return ConnectionPoolProxy.getInstance().getDbPool();
    }
}