使用 Apache Geronimo 和 POJO 構建 SOA 框架

在不考慮庫和框架強制執行的應用程序編程接口 (API) 約束的情況下進行軟件開發，是一個非常誘人主張。它使許多人接受了普通舊式 Java? 對象（Plain Old Java? Object，POJO）編程的范例 —— 能夠在 Java 平臺上開發軟件，而無需使用多余的接口或第三方 API。Apache Geronimo 框架為構建復雜應用程序和服務的 POJO 開發提供了一個可靠的基礎設施。本文介紹 Geronimo 框架的一些組件和技巧，用于通過 POJO 策略來實現成功的、面向服務的開發。

面向服務的架構 (SOA) 和面向服務的編程 是兩個術語，指軟件工程的風格，它們將業務邏輯封裝為模塊化服務。這些服務以動態運行時環境為目標，在該環境中，服務提供者和服務消費者之間的關聯是松散 耦合的。松散耦合的服務通常沒有任何編譯時關聯，所以在運行時，您可以動態地將它們鏈接在一起，并允許開發人員根據需要靈活地做出開發決策。除松散耦合之 外，下列概念也是面向服務的環境中的公共概念：

• 粗粒度：服務的粒度是指服務公開給出的功能范圍。細粒度的服務 表示定義一定程度的功能性的公共接口。粗粒度的服務 表示較一般程度的功能性，通常適合于給定的業務領域。
• 位置透明度 (Location transparency)：位置透明度是指客戶機在不考慮位置的情況下訪問網絡上的服務。
• 協議獨立性：協議獨立性指客戶機在不考慮通信／網絡協議的情況下訪問服務。

將服務與這些概念綁定在一起是一項艱難的任務。但 POJO 編程可以簡化這一任務。

POJO 簡介

POJO 是無需遵循特定外部接口或第三方 API 的 Java 類。此功能本身就是取消代碼與外部關聯的耦合。去耦的主要好處之一是讓軟件開發人員無需開發輔助任務（如持久性、事務支持和遠程操作）。許多技術消除了組件／類的去耦，并促進了 POJO 編程，包括：

• 注釋是開發工具使用的、并用于生成代碼的元數據，它可以 “裝飾” 一個類或部分類，以支持給定類型的功能或特性，如遠程操作、持久性和框架支持。
• 依賴性注入是構建插入式 組件的技術，對象創建和關聯是從組件移除的，并由容器或匯編組件實現。
• 反射是運行時發現的關于給定類或接口的信息，如方法、字段和構造函數。

每種去耦技術都有其優點和缺點。本文將通過 POJO 編程構建一個簡單的 SOA 框架，它使用反射和 Geronimo 的 GBean 依賴性注入來讓組件去耦。

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JMX 和 Geronimo

Geronimo 構建在通用的內核基礎上，它使用 Java Management Extensions (JMX) 和稱為 GBean 的托管組件的依賴性注入框架。實際上，Geronimo 中的每件事物（適配器、應用程序和容器等）即是一個 GBean，也以 GBean 為基礎。GBean 與 JMX 和 JMX Managed Beans (MBeans) 共享許多相似點和相同的底層基礎設施。

JMX JMX 規范已經作為系統管理、應用程序管理和資源管理方面的 Java 標準出現。JMX 為使用用于管理目的的屬性和操作動態增加 Java 類、接口和運行時對象定義了一個標準。此增加技術也稱為 instrumentation。 JMX 可以管理您使用 Java 編程語言抽象的任何資源（如應用程序、驅動程序或服務）。可以將每個托管資源叫做一個 MBean。JMX 定義了四個類型的 MBean： 標準 MBean 使用 Java 接口定義它們的管理屬性和操作。 動態 MBean 使用運行時發現定義它們的管理屬性和操作。 模型 MBean 充當希望公開管理操作和屬性的對象的代理。 開放 MBean 使用預定義的元數據詞匯公開類和對象的管理屬性和操作。 與 MBean 交互的主要接口是 javax.management.MBeanServer。MBeanServer 充當 MBean 的中心庫，并促進 MBean 與 MBean 客戶機的通信。 ObjectName 對象可惟一地標識 MBean。ObjectName 實例包括： 一個域，是給定域的任意名稱；推薦使用逆向域名稱系統 (DNS) 對域進行命名的約定，方式與 Java 包命名方式相同。 一個鍵屬性列表，是一個庫，一組任意的、無序的鍵，并與值關聯。 下列代碼演示如何構造典型的 ObjectName 對象： String domain = "com.jeffhanson.test"; String keyPropertyList = "domain:Name=TestBean,Type=GenericService"; ObjectName objName = new ObjectName(domain + ":" + keyPropertyList); 將 ObjectName 對象用作許多 MBeanServer 方法的參數，以便檢索屬性，并調用 MBean 上的操作。

Geronimo 的 GBean 框架

GBean 是 Geronimo 中的托管組件，這些組件共享許多相似點以及與 JMX MBean 的關系，如根據名為 GBeanInfo 的類公開屬性和操作，該類與 JMX 替代物 MBeanInfo 類非常相似。Geronimo 將 MX4J 庫（請參閱本文結尾的 參考資料）用作其 JMX 的實現。

GBean 維護狀態和關聯依賴性，并處理生命周期事件。GBean 可以注冊為其他 GBean 狀態中的相關方。啟動相關 GBean 后，它將通過依賴性注入收到相關 GBean 的引用。GBean 在任何給定的時間可以處于下列七個生命周期狀態之一：

已加載

未加載

將要開始

正在運行

將要停止

已停止

失敗

清單 1 給出了一個包含一個屬性（消息）的簡單 GBean。

清單 1. 典型的 GBean

public class TestGBean implements GBeanLifecycle { private static GBeanInfo GBEAN_INFO = null; static { GBeanInfoBuilder infoFactory = GBeanInfoBuilder.createStatic(TestGBean.class); infoFactory.addAttribute("message", String.class, true); infoFactory.addOperation("getMessage"); GBEAN_INFO = infoFactory.getBeanInfo(); } private String message; public String getMessage() { return message; } ... }

您可以使用 清單 2 中給出的代碼來啟動（激活）和停止 GBean。

清單 2. 啟動典型的 GBean

ObjectName testGBeanOName = ObjectName.newInstance("jeffhanson.test:ID=test"); GBeanData gBeanData = new GBeanData(testGBeanOName, TestBean.GBEAN_INFO); gBeanData.setAttribute("message", "Hello world"); geronimoKernel.loadGBean(gBeanData, Thread.currentThread(). getContextClassLoader()); geronimoKernel.startGBean(testGBeanOName); ... geronimoKernel.stopGBean(testGBeanOName); geronimoKernel.unloadGBean(testGBeanOName);

您可以在整個 Geronimo 內核中大量地使用 GBean。

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Geronimo 內核

Geronimo 內核 是 GBean 的一個框架。使用此框架，您可以建模并構建任何復 雜的系統作為一組 GBean 容器和 GBean 組件，來管理狀態、關系和事件處理。

使用 KernelFactory 類，以編程方式創建 Geronimo 內核是一個非常簡單的過程。清單 3 說明如何通過啟動內核、記錄啟動時間和加載并啟動 servlet GBean 來創建名為 TestGeronimo 的新 Geronimo 內核。

清單 3. 創建一個簡單的 Geronimo 內核

try { Kernel geronimoKernel = BasicKernelFactory.newInstance(). createKernel("TestGeronimo"); geronimoKernel.boot(); log.debug("Geronimo BootTime: " + geronimoKernel.getBootTime()); // add the servlet GBean ObjectName servletObjName = new ObjectName("jeffhanson.test:ID=MyGBean"); GBeanData servletGBeanData = new GBeanData(servletObjName, GBEAN_INFO); ClassLoader classLoader = getClass().getClassLoader(); geronimoKernel.loadGBean(servletGBeanData, classLoader); geronimoKernel.startGBean(servletObjName); } catch (Exception e) { log.error(e); }

創建并運行內核后，調用 POJO 服務上的方法就變成了練習使用 Geronimo 內核服務器及其反射功能，如 清單 4 所示。

清單 4. 調用注冊到內核的服務上的調用

private static Object invokePOJOService(ObjectName serviceObjName, String operationName, String[] params) throws Exception { String[] paramTypes = null; if (params != null && params.length > 0) { paramTypes = new String[params.length]; for (int i = 0; i < params.length; i++) { paramTypes[i] = params[i].getClass().getName(); } } Kernel geronimoKernel = KernelManager.getInstance().getGeronimoKernel(); Object retVal = geronimoKernel.invoke(serviceObjName, operationName, (Object[])params, paramTypes); return retVal; }

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Geronimo 中面向服務的 POJO 的可適應框架

本 文中引用的用于 SOA 的 POJO 框架使用 Geronimo 內核實例將 POJO 注冊為 GBean，相關客戶機可以查詢并調用它們，而無需其他接口或 API。框架駐留在多層企業級應用程序環境中的業務層中。服務定位符類負責與內核交互，以查找并注冊（如果需要） 用作服務的 POJO。然后服務定位符類將 POJO 返回到調用它們的業務委派組件。圖 1 說明了框架中組件的關系。

圖 1. 用于 SOA 的 POJO 框架

該框架旨在從客戶機接收 HTTP 請求，然后將請求傳遞到調度程序組件，該組件會發送消息，并將請求分派給業務委派組件。 然后，業務委派組件使用服務定位符找到特定請求的服務。業務委派組件調用該服務，并將任何返回值打包為模型對象。適當的視圖組件將處理模型對象，并返回它作為對客戶機的格式化響應。圖 2 中的順序圖說明了這些步驟。

圖 2. 典型 HTTP 請求和服務調用的往返順序

圖 3 中的類圖說明了框架的類之間的關系。

圖 3. 框架的類之間的關系

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部署并運行框架

框架駐留在企業級應用程序系統的業務層中。該框架公開一個接收 HTTP 請求的 servlet，并將內容分派給框架進行處理。下一節將闡述簡單的部署過程。

部署框架

您可以將框架的類和企業級應用程序打包在 .war 文件中，將其放置在 geronimo_home/deploy 目錄下。如果此目錄不存在，就創建它。

Geronimo 在啟動時會自動部署 .war 文件。放置在 deploy 目錄中的應用程序是熱加載的，允許 Geronimo 在您做出更改時能夠在運行時重新加載應用程序。這樣使調試應用程序變得非常便利。

測試框架

您可以使用位于 geronimo_home/bin 目錄中的啟動腳本（startup.bat 或 startup.sh）啟動 Geronimo 應用服務器。當調用 Geronimo 啟動腳本時，可以看到 Geronimo 控制臺窗口。部署框架和應用程序后，啟動時的 Geronimo 控制臺窗口包含類似于 清單 5 所示的行，確認 Web 應用程序已經成功啟動。

清單 5. Web 應用程序已經成功啟動的確認

0 [main] DEBUG org.apache.geronimo.kernel.basic.BasicKernel - Starting boot 422 [main] DEBUG org.apache.geronimo.gbean.runtime.GBeanInstanceState - GBeanInstanceState for: :role=Kernel State changed from stopped to starting 422 [main] DEBUG org.apache.geronimo.gbean.runtime.GBeanInstanceState - GBeanInstanceState for: :role=Kernel State changed from starting to running 422 [main] DEBUG org.apache.geronimo.kernel.basic.BasicKernel - Booted 640 [main] DEBUG com.jeffhanson.apptier.FrontController - Geronimo BootTime: Sat May 20 18:51:08 MDT 2006 656 [main] DEBUG org.apache.geronimo.gbean.runtime.GBeanInstanceState - GBeanInstanceState for: jeffhanson.test:ID=FrontController State changed from stopped to starting 656 [main] DEBUG org.apache.geronimo.gbean.runtime.GBeanInstanceState - GBeanInstanceState for: jeffhanson.test:ID=FrontController State changed from starting to running

現在，在 Web 瀏覽器窗口鍵入以下 URL，以激活 HelloWorld 服務上的 setMessage 操作：

http://:/?Action=
HelloWorld&Operation=setMessage&Params=Hello+everybody!

當框架處理請求時，控制臺的輸出結果應類似于 清單 6 所示。

清單 6. setMessage 操作處理的輸出結果

719 [main] DEBUG com.jeffhanson.businesstier.ServiceLocator - Adding service [HelloWorld] to kernel... 719 [main] DEBUG com.jeffhanson.businesstier.ServiceLocator - Loading GBean: jeffhanson.test:Name=HelloWorld,Type=GenericService 734 [main] DEBUG org.apache.geronimo.gbean.runtime.GBeanInstanceState - GBeanInstanceState for: jeffhanson.test:Name=HelloWorld,Type=GenericService State changed from stopped to starting 734 [main] DEBUG org.apache.geronimo.gbean.runtime.GBeanInstanceState - GBeanInstanceState for: jeffhanson.test:Name=HelloWorld,Type=GenericService State changed from starting to running

在 Web 瀏覽器窗口中鍵入以下 URL，以激活 HelloWorld 服務上的 sayHello 操作：

http://:/?
Action=HelloWorld&Operation=sayHello

當框架處理請求時，控制臺的輸出結果應類似于 清單 7 所示。

清單 7. sayHello 操作處理的輸出結果

750 [main] DEBUG com.jeffhanson.businesstier.ServiceLocator - serviceObjName: jeffhanson.test:Name=HelloWorld,Type=GenericService 750 [main] DEBUG com.jeffhanson.businesstier.ServiceLocator - Service [HelloWorld] already in kernel 1156 [main] DEBUG com.jeffhanson.businesstier.ServiceLocator - serviceObjName: jeffhanson.test:Name=HelloWorld,Type=GenericService 1156 [main] INFO com.jeffhanson.businesstier.services.HelloWorld - Hello everybody!

當 servlet 引擎關閉 servlet，并調用 servlet 上的 destroy 方法時，servlet 會關閉 Geronimo 內核。當 servlet 引擎關閉 servlet 時，您控制臺的輸出結果應類似于 清單 8 所示。

清單 8. servlet 關閉后的輸出結果

1156 [main] DEBUG org.apache.geronimo.kernel.basic.BasicKernel - Starting kernel shutdown 1156 [main] DEBUG org.apache.geronimo.kernel.basic.BasicKernel - Kernel shutdown complete

HelloWorld 類是帶有 setMessage 方法、getMessage 方法和 sayHelloWorld 消息的簡單 POJO。向 Geronimo 內核注冊此類的實例后，您可以動態地調用該實例，并在運行時，使用依賴性注入將其與其他服務和組件關聯。清單 9 中的代碼說明了簡單的 HelloWorld POJO 類。

清單 9. 簡單的 HelloWorld 服務

package com.jeffhanson.businesstier.services; import org.apache.log4j.Logger; public class HelloWorld { private static Logger log = Logger.getLogger(HelloWorld.class); private String message = "Hello world"; public void setMessage(String message) { if (message == null || message.length() <= 0) { throw new RuntimeException("HelloWorld.setMessage " + "param is not set"); } this.message = message; } public String getMessage() { return message; } public void sayHello() { log.info(message); } }

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結束語

設 計可以對業務更改和事件做出及時響應的敏捷而又有效的 SOA 是一項復雜的任務，但是，圍繞適當設計的 POJO 層構建的 SOA 可以幫助簡化這一任務。Geronimo 平臺提供了框架和工具，您可以使用它通過 POJO 構建靈活的、可擴展的和可維護的 SOA。

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總結

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