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1、1,Web层Web层设计中的问题与指南Web应用程序部署客户端,5.显示层技术,2,5.1 Web层,Web层的工作就是接收来自于HTTP客户端的输入，将收到的输入交给内部的业务逻辑进行处理，然后将结果通过HTTP协议送回客户端。,5.显示层技术Web层,在基于Interent的分布式应用框架中，显示层一般由Web层和客户端两部分组成。,3,JSP文件：从HTTP的请求中提取参数，调用相应的业务逻辑，处理HTTP会话，最后生成HTTP文档。总的看来，这个模型的好处是简单，但是它把业务逻辑和表现混在一块，对大应用来说，这个缺点是令人容忍不了的。,两种模型,5.显示层技术Web层,4,MVC模式(
2、Model/View/Controller),5.显示层技术Web层,定义：MVC是一个设计模式，它强制性的使应用程序的输入、处理和输出分开。,视图：用户看到并与之交互的界面。对老式的Web应用程序来说，视图就是由HTML元素组成的界面，在新式的Web应用程序中，还包括MacromediaFlash和象XHTML，XML/XSL，WML等一些标识语言和Webservices。,5,模型：表示企业数据和业务规则。在MVC的三个部件中，模型拥有最多的处理任务。被模型返回的数据是中立的，即模型与数据格式无关。,5.显示层技术Web层,控制器：接受用户的输入，根据请求决定调用模型构件去处理请求，然后确
3、定用哪个视图来显示模型处理返回的数据。,6,7,为什么要使用 MVC,5.显示层技术Web层,多个视图能共享一个模型。由于MVC已经将数据和业务规则从表示层分开，无论用户想要Flash界面或是WAP界面,用一个模型就能处理它们,可以最大化的重用代码。,模型返回的数据没有进行格式化，所以同样的构件能被不同界面使用。,8,5.显示层技术Web层,由于运用MVC的应用程序的三个部件是相互对立，改变其中一个不会影响其它两个，所以依据这种设计思想能构造良好的松偶合的构件。,可以使用控制器来联接不同的模型和视图去完成用户的需求，这样控制器可以为构造应用程序提供强有力的手段。,9,MVC的缺点 使用MVC需
4、要精心的计划，花费相当可观的时间去考虑如何将MVC运用到应用程序，同时由于模型和视图要严格的分离，这样也给调试应用程序到来了一定的困难。所以使用MVC同时也意味着要管理比以前更多的文件，增加了工作量。,5.显示层技术Web层,10,5.显示层技术Web层,MVC设计模式是一个很好创建软件的途径，但是如果要隔离模型、视图和控制器的构件，则要重新思考应用程序，尤其是应用程序的构架。MVC并不适合小型甚至中等规模的应用程序，花费大量时间将MVC应用到规模并不是很大的应用程序通常会得不偿失。,11,交付应用的功能到Web之上：应用设计通常将业务逻辑从数据显示中分离出来。Web层为后端应用模型中的业务逻
5、辑（可以被其它类型的客户端共享访问），接收HTTP输入并产生HTTP输出。,Web层的功能,5.显示层技术Web层,12,动态内容创建：Web层组件为产生动态Web内容来设计的。Servlets和JSP页面可以基于用户的输入与上下文将来自于多种源的数据格式转化为任意的数据格式。,屏幕流程：由于屏幕流程往往对应到特定的客户端的动作，因此决定下一屏幕（也即哪个页面）应该显示什么的逻辑一般驻留在Web层。,5.显示层技术Web层,13,数据表示和输入收集：Web层和Web客户端进行通讯以使得格式化代码的Web文档自然就属于Web层。其次，用户的输入以HTTP的PUT和GET动作到达Web层，Web层
6、收到这些动作即将其翻译为某种形式（经常是某种形式的命令对象）以便其余的应用可以理解。,5.显示层技术Web层,14,状态管理：Web层有一个简单的、灵活的机制用来在一个用户的会话期间积聚相应的事务型数据和上下文数据。,协议转换：EJB 服务器、数据库、EIS层资源管理器和其它的网络资源都有它们自己的协议。Web层作为一个软件层，把来自于其它协议的请求和应答翻译为HTTP形式，或者，把HTTP请求和应答翻译成其它协议的形式。,5.显示层技术Web层,15,对多种潜在的客户端类型的支持：Web使用HTTP协议来传送数据给客户端，数据通过MIME类型（一种扩展的内容分类机制）来描述。任何HTTP形式
7、的客户端都能够加入一个Web应用，且此客户端能够使用可以下载内容的任意类型，即使内容的类型还未存在。,5.显示层技术Web层,16,J2EE的Web层技术提供了服务器的扩展机制，该机制提供了一种基于服务器端脚本设计所带来的好处，并且采用的是一种标准的、安全的、厂商中立的方法。Web应用及支持它的Web层技术包括Web 档案（archive）、Web层组件模型、servlets,JSP 及J2EE的Web 容器。,Web层技术,5.显示层技术Web层,17,Web档案：对一个Web应用的打包和部署之单元称之为一个Web档案（Web archive，以“.war”作为文件名的结尾），此文件包含当前
8、Web应用的所有类文件与资源，Web档案也包含一个配置该应用的部署描述器文件。,5.显示层技术Web层,18,Web容器：一个容器是位于服务器里面的类之集合，它们相互合作以管理组件实例的生命周期并对那些实例提供数据和服务。J2EE规范定义了一个在Web容器与每一Web组件之间的约定契约，用以定义组件的生命周期、组件必须实现的行为、以及服务器必须提供给该组件的服务。,5.显示层技术Web层,19,Web容器的作用：,分发服务请求：容器分发服务请求给它所包含的组件，将上下文数据（如会话数据与当前请求的信息）提供给组件，并且协调该组件响应内容的产生。,HTTP请求的应答：对于URL的HTTP请求翻译
9、成对组件实例的调用，并将基于组件所产生的内容生成相应的HTTP应答。,5.显示层技术Web层,20,组件生命周期的管理：Web容器通过回叫（callback）的方式来通知组件的状态变化如实例初始化和消亡，实现对其组件的生命周期管理。,5.显示层技术Web层,21,Servlet是一种Java平台服务器端扩展组件，它运行在一个Web容器的里面。在一个Web应用中，每一Servlet的类都被映射成Web服务器中的一个或多个URL地址。当服务器接收到对某个servlet的URL的一个HTTP请求（GET,POST等）的时候，服务器调用相应的servlet的服务方法（service()），该方法产生此
10、应答的动态内容。,Servlet,5.显示层技术Web层,22,Servlets特点,Servlets采用Java来书写，因此能够运行在一个内嵌在Web Server里面的JVM实例之上。,Servlets通常比CGI程序或脚本要快，因为它们运行的形式是编译过的字节码，取代的是一个笨重的进程或一个解释脚本。,5.显示层技术Web层,23,Servlets比扩展库要安全，因为JVM实例通常可以恢复一个非正常退出的servlet。,与服务器端脚本技术相比，servlets的移植性更好，并且它所提供的是一个更为丰富的标准服务的集合。,5.显示层技术Web层,24,由于Java平台所固有的运行时的可移
11、植性，编译过的servlet类具备二进制形式的跨硬件平台的移植性；servlet与其容器之间的契约由Java Servlet规范予以定义并且由J2EE兼容测试包检验过（在一个J2EE品牌的产品里），因此servlets也可以跨Web服务器兼容。,5.显示层技术Web层,25,Servlet开发人员可以创建能在所有J2EE品牌服务器上正确运行的产品，J2EE服务器用户可以更换技术厂商而只做很小的甚至根本就不需要更改它们的应用代码。,打包和部署servlets（及其它的Web层组件和资源）的规范化和标准化，确保了一个Web应用不用作任何代码修改或重建，就可以作为一个单独的单元部署到任何J2EE品牌
12、的服务器里面。,5.显示层技术Web层,26,Servlet存在的问题,Servlets 写起来比较冗长：很多产生HTML的servlets比起Web页面要长一些，它带有以System.out.println()环绕的每一行、在每一个双引号之前都有反斜线符号、并且可能一块逻辑或这里和那里的重述。这样的servlets写起来比较烦闷，而且读和维护都是比较困难的。,5.显示层技术Web层,27,Servlets 是程序：对于所有的哪怕是最简单的情况，servlets都需要编程人员来开发和维护。程序员不必熟悉图形设计，图形设计人员经常不是程序员。联合编程逻辑和先进的可视化设计的servlets对于程
13、序员和图形设计人员来讲，更改起来都是比较困难的。,5.显示层技术Web层,28,Servlet 代码不易重用：基于HTML的Web应用通常包括大量的重复，很多使用的场合多次放在一个Web应用中，HTML页面经常包含重复的样式元素来提供一致的外观和感觉。但是servlet的API提供很少对于重用业务或显示逻辑的直接支持，结果通常是剪切与粘贴式的编码风格牺牲了一致性与可维护性。,5.显示层技术Web层,29,Servlets 混合功能代码和显示代码在一起：这种做法限制看起来很小，实际上它往往是所有其它问题的根源。基本的问题是业务逻辑和数据表示基本上是不同的层面，将这两者混合在一种单一的技术（既se
14、rvlet）导致的是混淆设计、实现和维护。,5.显示层技术Web层,30,Servlet的建议,使用servlets 实现服务：除了产生二进制内容以外，servlets一般提供无可视化的功能。一个servlet可以执行它所提供的服务模板化、安全、个性化、MVC控制然后选择一个显示组件并转交请求给该组件去显示。,5.显示层技术Web层,使用servlets作为控制器：一个Web层控制器，用来决定如何处理一个请求并选择下一个要显示的视图。,31,JSP,一个JSP页面是一个模板文档，其中包含有特殊的标记用来执行内嵌的逻辑。JSP页面可以被用来指定任何类型的动态内容，但是它们主要用来创建结构化的内容
15、（如HTML,XML,XHTML,PDF）。,5.显示层技术Web层,32,JSP特点,JSP页面比servlets更容易书写：JSP页面看起来非常象HTML，带有少量的附加标记，没有重复的println()语句或者也不需要反斜线回退字符.,5.显示层技术Web层,33,JSP页面不需要编程技能：JSP页面看起来很象它生成的文档类型，文档格式的专家可以不是一个程序员即可以直接编辑之。任何实际的编程或多或少地从显示代码中分离出来，因此程序员和文档格式专家可以相对独立地进行工作.,5.显示层技术Web层,34,JSP 页面支持代码的重用：JSP页面有显式代码重用机制。在一JSP页面里面有一些特殊的
16、标记来使用JavaBeans组件，编程人员可为其特殊的用途来定义可定制标记。JSP标记语言中的包括指示提供两种文档内容的重用：编译时和运行时。这些机制可以通过减少重复代码进而提高代码的质量.,5.显示层技术Web层,35,JSP 页面将功能从显示中分离开来：JSP页面格式是一针对某一文档的模板，其中带有业务逻辑，该逻辑要么嵌在JSP页面中的特殊标记里（作为脚本元素），要么采用beans或可定制标记。分离功能（业务逻辑）与形式（显示）允许程序员和文档作者集中于他们的核心技能之上。这种对开发角色的划分是J2EE平台的主要优势之一。,5.显示技术Web层,36,JSP工作流程 一个JSP页面对其作者
17、来说象一个文档，然而Web容器实际上把JSP页面作为servlets来实现。在一个JSP页面可以运行在一JVM实例之上时，它必须被转换成（通过一个转换器）一个servlet，该servlet然后被编译成一个可以装载的类。一个JSP通常直接部署到一个Web容器之中，由容器来处理相应的翻译和编译。,5.显示层技术Web层,37,38,JSP的建议,使用JSP页面作为结构文本内容的模板：JSP页面大多数是用来生成文本的内容通常有一致结构的文本。JSP页面也被用来产生非结构化的文本文件。JSP页面通常并不适合于以下的几种情形：创建二进制内容、激活应用域逻辑、创建带有高度可变结构的内容、或控制请求路由等
18、等。,5.显示层技术Web层,39,避免对逻辑标记的大量使用：标准标记库通常提供一些逻辑标记用来循环、执行迭代、评估表达式、作出决定等。应该意识到使用标准标记库可以执行JSP页面中很大一部分逻辑。将逻辑放在程序以外的可定制标记之中提供的优势较少，并且违背了逻辑和显示的分离原则。,5.显示层技术Web层,40,正确使用JSP include指示与动作：动作允许将或静态的或动态的内容包含进此JSP页面，指示通常用来模块化Web页面，重用内容，并保持Web页面的长度可以被管理。如果滥用之，则使代码膨胀。,5.显示层技术Web层,41,Web层状态,一个servlet、servlet过滤器或JSP页面
19、通常创建相应的带有包含在该服务请求中数据的应答，不过经常需要来自于其它源的数据来处理它的工作。用来创建一个应答数据的一个Web层组件称为状态（state）。Web层状态的每一项都有一个范围（scope），用来决定此项目的访问型及其生命周期。,5.显示层技术Web层,42,应用范围作用域（Application scope）,应用范围状态存贮在Web层的ServletContext对象中，应用范围中的对象在此应用内所有的servlets之间共享，线程安全由servlet开发人员负责。应用范围中的状态在应用的生存期间一直存在，除非它被显式地删除。为一个Web应用的“全局内存”。,5.显示层技术We
20、b层,43,servlet API提供将数据与一个用户会话关联起来的机制，在后续的请求过程中访问或修改此数据。对一个HttpServlet而言的会话范围状态存贮在Web层的HttpSession对象（由该服务方法的HttpServletRequest参数来提供）之中。是对于特定于某一用户会话的数据。,会话范围（Session scope）,5.显示层技术Web层,44,一个Web组件可以读或修改在请求范围内的数据然后转交此请求给另一组件。请求被转交给的组件然后就可以访问到此状态。请求范围内的状态存贮在一个ServletRequest对象里面，因此它可以被接收该请求的任何组件访问到。特定于一个单
21、独的服务器请求的数据，当服务方法返回的时候被丢弃。,请求范围（Request scope）,5.显示层技术Web层,45,仅仅适用于JSP页面，以指示该数据仅在当前页面的上下文中有效。页面范围状态存贮在一个JSP页面的PageContext对象中。当一个JSP转交给或包含另一个的时候，每一个页面定义它自己的范围。页面范围的状态在程序从该页面中退出的时候被丢弃掉。,页面范围（Page scope）,5.显示层技术Web层,46,Web层会话状态的优势,易于实现：因为应用服务器处理了HttpSession的实现，开发人员从对管理会话状态中所需要的设计、实现、测试代码的细节中解脱出来。,优化：一个应
22、用服务器的HttpSession的实现是根据它本身作了优化和测试的，因此也许比一个客户化的解决方案更为有效、可靠。,5.显示层技术Web层,47,潜在的更丰富的功能集：一个应用服务器对于会话状态管理的实现可能包括诸如故障恢复、集群支持等功能，这已超出了J2EE平台规范的基本需求。系统架构师可以区分服务器平台所提供的功能，并选择出最能适合当前应用需求的平台，与此同时维护J2EE技术的兼容性和可移植性。,5.显示层技术Web层,48,可移植性：HttpSession接口是标准化的，因此在所有的J2EE品牌的应用服务器中都必须通过J2EE兼容性测试包（CTS）。,可伸缩性：HttpSession可以
23、有效地管理会话状态的存贮，将它放在缓存和或服务器集群之中。,5.显示层技术Web层,49,可进化性（Evolvability）：应用服务器厂商会坚持不懈地改善它们的产品及其功能，甚至在服务器增加某些提高性能和可靠性功能的时候，它将维护已有的接口以保证兼容性。一个Http Session实现今天能正常工作，明天也将工作得更好，因为服务器版本的提升很少或根本就不做对源码的修改。,5.显示层技术Web层,50,5.2 Web层设计问题及其指南,Web层技术选择,5.显示层技术 Web层设计问题及其指南,Servlets 和JSP页面都是Web层组件，但是在设计中扮演的是不同的角色。XML可以被用来作
24、为针对数据互操作性的“中心”格式，且可以在客户端或服务器端以CSS或XSL的风格进行设计。,51,何时使用JSP页面：通常，JSP页面大多用来作为显示组件，在一个MVC应用中扮演View角色，或者用来创建结构化的、非可视化的内容，如XML消息。,何时使用 servlets：Servlets主要用来作为MVC控制器组件，作为框架支持组件（诸如模板处理器、安全适配器、日志器等等），或者作为对二进制内容的显示组件。,5.显示层技术 Web层设计问题及其指南,52,在交互式Web应用里面的XML：XML可以被使用于交互式的应用中。一个Web层控制器可以翻译HTTP请求为对Web Service方法的调
25、用，并能使用CSS、XSL或可定制代码来转换调用的结果为正在请求的客户端的显示格式。这种方法只有在没有更快、更可靠、或更轻量级的方式去访问应用模型的时候才被建议使用，如直接访问底层的企业级Java组件。,5.显示层技术 Web层设计问题及其指南,53,Web层状态维护 状态维护决定对应用性能、可用性、伸缩性等有着极大的影响。此类决定包括选择相应的层来管理状态，对状态的每一项选择相应的作用范围，并且有效地跟踪一分布式环境下的对话状态。,5.显示层技术 Web层设计问题及其指南,54,Web层设计指南,可维护性客户端独立性及代码重用隔离开发人员的技能集,将业务逻辑从显示逻辑中分离出来：,5.显示层
26、技术 Web层设计问题及其指南,55,在一个应用设计中创建业务和显示层是一个很好的习惯。业务层只提供应用功能而不会有对显示的引用，显示层为用户（或另一系统）显示数据与输入提示，委托应用功能给业务层。业务规则能够在一个层中被修改，而对显示层作很少或根本不作修改。应用的显示或工作流程可以改变而不会影响业务逻辑代码。,5.显示层技术 Web层设计问题及其指南,56,将协议置于模型API之外,一个模型类应该在一个Web容器外是可用的。对Web容器的模型依赖导致不必要的耦合，降低设计清晰性并使维护和单元测试更为困难。,5.显示层技术 Web层设计问题及其指南,57,5.3 Web应用程序部署,Web应用
27、是一个Servlet、HTML页面、类和其它资源的组合，应包含如下组件。,Web应用组件构成,5.显示层技术 Web应用程序部署,58,Servlet JSP实用程序类静态文档（HTML、图片和声音等）客户端的Applet、Bean和类等描述性的元信息，用于把上面的所有组件组合到一起,5.显示层技术 Web应用程序部署,59,设置J2EE服务器环境变量：为运行J2EE服务器环境通常必须设置环境变量，而且不同的厂家实现和操作系统平台上会有很大变化。,配置J2EE服务器属性：为大部分J2EE服务器实现配置属性，使其适合于特定的网络和操作环境。,Web应用部署,5.显示层技术 Web应用程序部署,6
28、0,编译J2EE应用程序代码：所有J2EE Web组件代码必须用标准的Java编译器编译。,创建J2EE Web应用程序部署描述符：根据以前定义的Web应用程序DTD创建一个基于XML的发布描述符。,5.显示层技术 Web应用程序部署,61,封装J2EE Web应用程序代码：Web发布描述符、所有编译好的J2EE Servlet类、所有HTML文件、所有图形文件以及其它Web资源需要封装到一个带.war扩展名的Web应用程序归档文件中。,5.显示层技术 Web应用程序部署,62,启动J2EE服务器：这一步要启动J2EE兼容的服务器。启动服务器的机制通常与厂家有关，但也可以简单到在命令行中激发单
29、一的启动命令。,创建一个J2EE应用程序描述符：必须创建一个J2EE应用程序部署描述符把一个或多个Web、EJB和应用程序客户模块连接到J2EE应用程序中。,5.显示层技术 Web应用程序部署,63,封装J2EE应用程序代码：应用程序部署描述符、Web应用程序、EJB应用程序和应用程序客户需要封装到一个企业级归档（EAR)文件中，扩展名为.ear。,发布J2EE Web应用程序代码：最后，集成J2EE应用程序部署到J2EE服务器环境中供企业应用程序客户访问。,5.显示层技术 Web应用程序部署,64,5.3 客户层,对一个企业级应用的用户，客户端就是应用。客户端代表用户向服务器发出请求，并将请
30、求的结果显示给用户。客户端经常加强数据的一致性规则，并可能实现一些业务逻辑。因此，挑选一种能最好地适合应用的需求且提供给用户一个丰富接口的客户端配置是很重要的。,5.显示层技术Web层,65,运行设备：一个便携机、一个台式机，或在一个PDA或电话上。,J2EE平台支持的客户端,网络环境：从一个企业的Intrnet或互联网可以连接到一个有线或无线的网络。,网络环境：从一个企业的Intrnet或互联网可以连接到一个有线或无线的网络。,5.显示层技术Web层,66,显示方式：浏览器、GUI组件,实现方式：HTML或Java，甚至可以是Visual Basic。,实现功能：企业信息系统（EIS）客户端
31、：EIS客户端使用一种接口（如JDBC API等）连接到EIS层。针对EIS的编程模型通常遵循两层或三层客户机/服务器体系结构的规范。,5.显示层技术Web层,67,EJB客户端：使用Java技术的EJB 客户端通过RMI（远程方法调用）API来连接到EJB层。这种情况下，传输的协议为IIOP（Inter-ORB Protocol）。RMI机制为Java客户端开发人员隐藏了IIOP的细节，但是使用非Java技术的开发人员也可以通过IIOP连接到EJB层。,5.显示层技术Web层,68,Web客户端：Web客户端使用HTTP作为传输协议连接到Web层。Web客户端的类型不仅包括浏览器，而且包括J
32、ava Applets、MIDIets和应用以及其它的企业服务。,5.显示层技术Web层,69,服务器端体系结构：在Web上最简单和最常用的体系结构是完全依靠服务器来提供用户界面内容、它的构造逻辑以及与用户的相互作用。每一个用户动作都产生一个对服务器的请求，服务器处理这个请求并计算结果，生成一个新的页面再次发送到客户端。,客户端三种体系结构,5.显示层技术Web层,70,用户动作,内容和控制的产生,浏览器,客户机,响应,请求,内容构建,业务逻辑,控制逻辑,服务器,服务器端体系结构,好处：所需客户端资源少，应用逻辑不用装入，启动用户交互所需的网络通信量很少。支持的技术包括Java Servlet
33、，JavaServer Pages。,71,客户端脚本体系结构：该方式就是将脚本作为HTML页面的一部分，将动态内容从服务器传送给客户端。脚本通常包括一些不需与服务器应用程序通信就能在客户端执行的应用逻辑。复杂逻辑仍然由服务器执行。,5.显示层技术Web层,72,客户端脚本体系结构,用户请求页面切换,页面/简单控制逻辑,浏览器,客户机,响应,内容构建+逻辑嵌入,商业逻辑,切换/复杂控制逻辑,服务器,产生,内容修改,73,客户端应用体系结构：提供一个运行在客户端的功能完全的应用程序。用户可以下载这个程序，此后它将控制用户的交互和内容构造。当服务器上的业务逻辑必须初始化时，通信才成为必要。好处：将
34、用户界面和业务逻辑的区别去掉了；和用户交互时于服务器的通信很少；Web页面可离线浏览；不需要很多服务器资源。,5.显示层技术Web层,74,客户端应用体系结构,75,设置J2EE服务器环境变量：为运行J2EE服务器环境通常必须设置环境变量，而且不同的厂家实现和操作系统平台上会有很大变化。,配置J2EE服务器属性：为大部分J2EE服务器实现配置属性，使其适合于特定的网络和操作环境。,Web应用部署,5.显示层技术Web层,76,客户层的实现J2EE平台一般鼓励“瘦客户端”配置，因为组件模型将繁重的功能如业务操作和述访问交给服务器进行处理。这并不是说，J2EE客户端就是哑终端；一个J2EE 应用客
35、户端可以处理一系列的事情，如消息、显示、输入校验和会话管理。,5.显示层技术Web层,77,Web浏览器：浏览器是J2EE客户端最简单的一种类型。它们显示以某些标记语言来书写的文档，该标记语言指定要显示的数据以及那些数据该怎样被显示。,Java applet客户端：Java applet客户端是用户接口组件典型地在一个Web浏览器内执行，尽管它们可以在多种支持applet编程模型的其它应用或设备中执行。,5.显示层技术Web层,78,5.显示层技术Web层,79,Apache Struts是一个免费的开源的WEB层的应用框架。一个前端控制组件，一系列动作类，动作映射，处理XML的实用工具类，服务器端java bean 的自动填充，支持验证的WEB 表单，国际化支持，生成HTML，实现表现逻辑和模版组成了struts的灵魂。,应用示例,5.显示层技术Web层,80,客户端应用体系结构,
