基于Java的多层分布式应用模型研究

摘要：随着计算机技术的发展，人们对大型信息处理系统的要求越来越高。而集中模式以及两层模式具有很大的内伤，不能很好地满足人们的需要。作者结合工作实际，就多层分布式系统的实现这一重要议题展开讨论，剖析多层分布式系统体系结构，并介绍相关技术，最后研究多层系统的架构，实现应用J2EE技术的基于Java的多层分布式应用模型的架构。

关键词：Java多层分布式应用J2EE

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）03-0000-00

大家都知道，进行大型信息系统的建设工作的第一步就是搭建起系统的体系结构。随着计算机技术的不断发展以及现代管理理念的融合，曾经出现了三种经典的体系架构，分别为：第一，集中模式，集中模式将所有数据充分集中，将操作终端的所有数据都集中到主机中来，进行统一处理；第二，客户机/服务器模式，客户机/服务器模式又被称为两层模式，两层模式就是将系统分为客户机和服务器两个部分；第三，客户机/应用服务器/数据库服务器多层模式，多层服务器是在两层架构的基础上进一步发展而来的，采用了三层结构体系：客户机层、应用服务器层以及数据库服务器层。本为将研究基于java技术的J2EE架构的MVC模式多层分布式应用模型相关内容。

1、多层分布式系统体系结构

多层模式架构的系统中，客户机用户只需要能够连接上互联网，就可以通过标准WEB浏览器作为操作前段，不需要对所使用机器做任何技术配置，直接可以进行数据的输入操作、修改操作以及查询操作，这一特点大大简化了系统的管理工作和配置工作，极大程度上方便和简化了使用者和维护人员的工作。多层模式的中间层主要负责客户机和数据库服务器数据的传输和打包操作。多层模式是当下设计大型信息系统的主流方案。经典的J2EE开发模型有四层，分别是：数据层、业务层、WEB层以及客户端层。其中的业务层、WEB层以及客户端层均拥有相应的容器，设置有相关的组件，由容器管理组件并给这些组件提供相应的运行环境；数据以及其他资源的交互通过容器中相关服务和API来实现。这些组件由于功能的不同，被划分为四类：Applet、WEB、Application client以及EJB。

MVC模式将输入流程、处理流程、输出流程按照Model、View、Controller三个部分进行分离，将应用程序分为输入模块、处理模块、输出模块，从而实现将应用分为模型层、视图层以及控制层三层的目的。J2EE体系平美支持Java语言，所开发程序能够跨平台使用；而Java语言又具有严谨、稳定等特点，所以J2EE开发者可以开发出高度稳定可靠的代码程序。Applet组件和Application client组件属于客户端层，被部署于客户端的相应的容器中；而WEB组件则属于WEB层，被部署于WEB层相应的容器中；EJB组件属于业务层，被部署于业务层的容器中。

2、相关技术

J2EE作为当下技术成熟、稳定可靠、功能完整、快速安全的计算平台，是基于Java语言的最成熟的计算平台，一个J2EE系统包含：Servlet技术模块，EJB技术模块，JSP技术模块，JNDI技术模块，JDBC技术模块，JTA技术模块以及CORBA技术模块等。

JDBC的典型的，较低级别的数据库访问方式。JDBC技术发展度很高，应用成熟，很多程序员使用JDBC进行数据库相应程序的开发。JDBC开发中，一般都会使用SQL语言进行查询操作，用到DAO模式。不过，JDBC不支持面向对象的数据库表示，而且在大型应用程序中维护大量DAO代码的工作量巨大，所以JDBC在架构大型系统时存在硬伤。

EJB是一种主流的对象/关系映射解决方案，EJB一般有两种，BMP和CMP。由于CMP不需要将SQL语言加入到代码中，而且随着EJB规范的不断发展，CMP方案中逐渐纳入一些高级关系内容，所以CMP得到了程序员的广泛认可，被应用到很多编程领域。但是，对于入门的程序员来说，CMP过于复杂，较难掌握。

JDO规范能够帮助程序员着力于存储Java对象的规范的研究，有效帮助程序员设计Java对象模型，并进一步在软件架构中存储Java对象，并进行响应的SQL语言操作。目前市场上的JDO产品性能还不能让程序员满意，因此，应用面不是很广。

Hibernate这一对象关系框架致力于对JDBC进行轻量级的对象分装处理操作，让程序员可以轻松地实现对象编程思维操控数据库。Hibernate提供了Java类和数据表之间的映射关系，同时还提供了回复机制和数据查询机制。和其它几种框架相比，Hibernate框架在管理数据库时，能够大大减少工作量，提高了工作效率。此外，为了减少Hibernate QL提取数据代码的工作量，Hibernate框架通过模式简化了装载类的过程，这就大大节约了开发时间和开发成本。正是由于Hibernate拥有这些优势，本文将采用Hibernate框架实现方案的解决。

3、多层分布式系统的实现

Hibernate是基于Java环境的优秀对象持久化开发框架，Hibernate根据对象/关系映射，实现对JDBC轻量级封装操作，方便程序员使用面向对象的思想进行关系数据库的管理。所以，从本质上说，Hibernate是位于应用系统持久化层以及业务化层的提供面向对象数据库服务的中间组建。

Hibernate的核心接口部分主要由以下五个部分组成：Transaction、Session、Query、ConFig.uration以及SessionFactory。Hibernate正是通过这五个接口实现对事务的管理控制以及对持久化对象的存取操作。用Transaction接口实现实物相关的操作，程序员可以根据需要使用Transaction设计编写底层事务处理代码。使用Session接口实现执行CRUD操作。Session对象是非线程安全的，本文中使用的Session都是Hibernate结构中的session，在一般应用中程序员会将HttpSession设置成为用户session。使用Query 接口实现查询各类数据库的目的，操作中涉及到大量的SQL语言和HQL语言代码程序。ConFig.uration接口主要实现Hibernate的配置和启动工作，同时创建SessionFactory。通常情况下，ConFig.uration首先进行映射文档位置定位操作，接下来进行读取配置操作，最终创建SessionFactory对象。SessionFactory接口主要用于Hibernate的初始化。在初始化过程中，SessionFactory数据库存储源，并进行Session对象的创建操作。一般来说，一个SessionFactory能够支持起一个项目，如果需要操作多个数据库时，就需要为多个SessionFactory支持。

4、结语

随着计算机技术的发展，人们对大型信息处理系统的要求越来越高。而集中模式以及两层模式具有很大的内伤，不能很好地满足人们的需要。作者结合工作实际，就多层分布式系统的实现这一重要议题展开讨论，剖析多层分布式系统体系结构，并介绍相关技术，最后研究多层系统的架构。笔者水平有限，文笔粗陋，希望广大同行和相关学者能够及时指正，不慎感激。

参考文献

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[4] 沈春燕.多层分布式应用模型管窥[J].应用科技,2005.

[5] 周翔宇.小议多层分布式应用模型关键技术[J].南京师范大学学报,2008.

作者简介：

何伟（1989.06.18―），男，汉族，湖南郴州，本科生，天津工业大学理学院学生，主要研究方向：信息与计算科学。

孙希超（1989.10.14―），男，汉族，天津南开区，本科生，天津工业大学理学院学生，主要研究方向：信息与计算科学。