試談?dòng)肑AVA實(shí)現(xiàn)三層體系結(jié)構(gòu)中用戶層與應(yīng)用層

1、試談?dòng)肑AVA實(shí)現(xiàn)三層體系結(jié)構(gòu)中用戶層與應(yīng)用層摘要：近些年來應(yīng)用程序使用多層體系結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)已經(jīng)越來越普遍。本文從使用JAVA的角度來論述了三層結(jié)構(gòu)中優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器層和用戶層的方法和手段。關(guān)鍵字：三層體系結(jié)構(gòu)，用戶層，應(yīng)用服務(wù)器層，一.三層結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單描述及優(yōu)點(diǎn)三層體系結(jié)構(gòu)，即用戶層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。用戶層主要指用戶界面，它要求盡可能的簡(jiǎn)單，使最終用戶不需要進(jìn)行任何培訓(xùn)就能方便地訪問信息；第二層就是應(yīng)用服務(wù)器，也就是常說的中間件，所有的應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)用邏輯、控制都在這一層，系統(tǒng)的復(fù)雜性也主要體現(xiàn)在應(yīng)用層；最后的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)邏輯，所有與數(shù)據(jù)有關(guān)的安全、完整性控制、數(shù)

2、據(jù)的一致性、并發(fā)操作等都是在第三層完成。采用JAVA的三（N）層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)1 .能有效降低建設(shè)和維護(hù)成本，簡(jiǎn)化管理多層應(yīng)用結(jié)構(gòu)在各層次上的組件能單獨(dú)更新、替換或增加、拆除。因此，系統(tǒng)維護(hù)更方便，代價(jià)相對(duì)低得多。而且，因各組件互相獨(dú)立，更換組件就好比更換組合音響的一個(gè)部件，對(duì)系統(tǒng)其它部分并無影響，所以更新維護(hù)更加安全可靠?？蛻舳瞬捎檬菘蛻魴C(jī)。因?yàn)?，客戶機(jī)不必進(jìn)行大量的計(jì)算或數(shù)據(jù)處理，它的硬件配置就不需要太高。通過將業(yè)務(wù)邏輯集中到中間層，系統(tǒng)獲得了對(duì)業(yè)務(wù)邏輯的獨(dú)立性，即當(dāng)用戶的需求改變時(shí)，開發(fā)人員可以迅速地在中間層（應(yīng)用服務(wù)器）上更新業(yè)務(wù)邏輯，而無需將更新后的應(yīng)用提交到眾多的PC終端系統(tǒng)上去，即客

3、戶端無需任何改動(dòng)（改動(dòng)眾多的客戶端并不是件輕松的事）。2 .適應(yīng)大規(guī)模和復(fù)雜的應(yīng)用需求如果說結(jié)構(gòu)化方法使軟件開發(fā)從一門手工藝術(shù)走向科學(xué)的工程方法，組件技術(shù)則使軟件工程從個(gè)體作坊走向大規(guī)模工業(yè)。雖然，結(jié)構(gòu)化方法對(duì)中小型系統(tǒng)開發(fā)能夠行之有效，但對(duì)大型系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)化分析的結(jié)果往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而不是結(jié)構(gòu)清晰的層次結(jié)構(gòu)。這也正是面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)誕生的原因。組件技術(shù)能使復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單可行，具有良好的伸縮性。三層或多層結(jié)構(gòu)，可以將數(shù)據(jù)處理從客戶端轉(zhuǎn)移到應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上。這樣，盡管客戶端與應(yīng)用服務(wù)器之間可能存在著多個(gè)甚至數(shù)百個(gè)的連接，但是應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間的連接卻只有少數(shù)幾個(gè)

4、，從而達(dá)到減少通信線路上傳遞的數(shù)據(jù)量的目標(biāo)。這樣的功能分配提供了很強(qiáng)的系統(tǒng)可伸縮性，使得在用戶數(shù)量急劇增加時(shí)還能保持系統(tǒng)性能的穩(wěn)定。即使在用戶數(shù)量很大的情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)仍能保持良好的工作負(fù)載，保持系統(tǒng)的快速的響應(yīng)速度。3 .可適應(yīng)不斷的變化和新的業(yè)務(wù)需求任何應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)施的重點(diǎn)不在于需求確定以后能否實(shí)現(xiàn)這些需求，而是在系統(tǒng)實(shí)施后如何適應(yīng)變化的需求。JAVA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組件式系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)過程中，技術(shù)人員可以按照新的需求，通過在不同系統(tǒng)層次上調(diào)度更新的組件或新加入的組件來調(diào)整舊的系統(tǒng)，以適應(yīng)新的與不斷變化的要求。以往的系統(tǒng)只能靠專業(yè)維護(hù)人員或系統(tǒng)開發(fā)商的再次開發(fā)或修改原有系統(tǒng)，才能滿足新的需求，代價(jià)

5、往往很大，無法保證時(shí)間上的要求。4 .訪問異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)多層結(jié)構(gòu)的中間層即應(yīng)用服務(wù)器能夠提供廣泛的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問和復(fù)制能力。傳統(tǒng)的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)則需要在客戶端安裝許多訪問異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的驅(qū)動(dòng)程序，而三層/多層結(jié)構(gòu)只要在中間層有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序就可以訪問異構(gòu)數(shù)據(jù)源。5 .能有效提高系統(tǒng)并發(fā)處理能力傳統(tǒng)的一體化集中式系統(tǒng)或客戶服務(wù)器架構(gòu)，在處理大信息量業(yè)務(wù)時(shí)，都可能形成瓶頸。而多層體系架構(gòu)的組件式系統(tǒng)將界面、界面發(fā)布、業(yè)務(wù)應(yīng)用邏輯及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分為多個(gè)層次分散管理，邏輯或物理地將它們分開，可減輕系統(tǒng)壓力，提高整體性能。并且中間層可以采取多機(jī)并行的方式，相互備份的方式，保證系統(tǒng)的高可用性。一般情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)分

6、析時(shí)，每次查詢可能涉及到大量的數(shù)據(jù)，往往需要較長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間，特別在分布式數(shù)據(jù)環(huán)境下，響應(yīng)時(shí)間有時(shí)長(zhǎng)得令人難以忍受。三層（多）層結(jié)構(gòu)提供了客戶端與服務(wù)器之間的異步通信，使得客戶不必等待提交的分析處理結(jié)果而可以繼續(xù)執(zhí)行其他處理任務(wù)。6 .能有效提高系統(tǒng)安全性多層體系結(jié)構(gòu)將數(shù)據(jù)與程序、數(shù)據(jù)控制與應(yīng)用邏輯分層獨(dú)立管理，能更嚴(yán)格地控制信息訪問；信息傳遞中采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，可進(jìn)一步減低信息失密的風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)用服務(wù)器內(nèi)建安全控制數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)服務(wù)器的雙重權(quán)限控制，對(duì)權(quán)限的劃分更準(zhǔn)確、靈活、嚴(yán)格。新系統(tǒng)在信息訪問、傳遞和存儲(chǔ)三個(gè)環(huán)節(jié)上均有嚴(yán)格的安全措施。由于利用JAVA的三層結(jié)構(gòu)具有這么多的優(yōu)點(diǎn)，以

7、至于它的應(yīng)用越來越廣，現(xiàn)在幾乎所有的Web服務(wù)器都采用三（N）層結(jié)構(gòu)，所以怎樣采用JAVA實(shí)現(xiàn)三（N）層體系結(jié)構(gòu)成了當(dāng)今程序員希望掌握的一個(gè)熱點(diǎn)。二.利用JAVA實(shí)現(xiàn)三層體系結(jié)構(gòu)中的中間層：服務(wù)器應(yīng)用層。1創(chuàng)建服務(wù)器創(chuàng)建一個(gè)Server類從Thread類繼承過來。聲明一個(gè)ServerSocketM象監(jiān)聽客戶請(qǐng)求。Server類的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建和啟動(dòng)ServerSocket線程。如果在啟動(dòng)服務(wù)器時(shí)引發(fā)異常，將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)出錯(cuò)信息。此構(gòu)造函數(shù)的代碼如下：PublicServer。tryserverSocket=newServerSocket（1001）;catch（IoExceptione）fail(

8、e,"Couldnotstartserver");)System.out.println(Serverstarted");This.start();)2實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽客戶請(qǐng)求服務(wù)器的run()方法和實(shí)現(xiàn)Runnable接口的所有線程一樣，擁有線程的指令。在這種情況下，服務(wù)器進(jìn)入了個(gè)無限循環(huán)并監(jiān)聽客戶請(qǐng)求。當(dāng)服務(wù)器安全連接到客戶機(jī)時(shí),ServerSocket類的accept()方法接收此連接。服務(wù)器為客戶機(jī)創(chuàng)建一個(gè)用戶定義的類Connection的對(duì)象，將一個(gè)Socket對(duì)象傳入構(gòu)造函數(shù)?？蛻魴C(jī)和服務(wù)器之間的通訊通過這個(gè)套接字發(fā)生。run()方法的代碼如下：Publicv

9、oidrun()trywhile(ture)Socketclient=serverSocket.accept();Connectioncon=newConnection(client);)catch(IoExceptione)fail(e,"Notlistening");)3啟動(dòng)服務(wù)器main()方法的代碼如下。它創(chuàng)建了一個(gè)啟動(dòng)線程的Server類的對(duì)象。Publicstaticvoidmain(Stringargs)newServer();)Connection線程以下代碼片段描述了Connection類.ClassConnectionextendsThreadprote

10、ctedSocketnetClient;protectedbufferedReaderfromClient;protectedPrintStreamtoClient;publicconnection(Socketclient)try(fromClient=newBufferedReader(newInputStreamReader(newClient.getInputStream();toClient=newPrintStream(newClient.getOutStream();catch(IoExceptione)(try(netClient.close();catch(IoExcepti

11、one1)(System.err.println(Unabletosetupstreams"+e1);Return;this.start();publicvoidrun()(Stringlogin,password;Try(for(;)(toClient.println(Login:");login=fromClient.readLine();if(logion=null)break;toClient.println(Welcome!Entercommand:");catch(IoExceptione)(finally(try(netClient.close();

12、catch(loExceptione)()Connection類創(chuàng)建一個(gè)BufferedReader對(duì)象(fromClient)和一個(gè)Printstream對(duì)象(toClient)0FromClient使用getInputStream()方法檢索客戶端的輸入：toClient使用getOutPutStream()方法使得服務(wù)器可以把輸出寫到客戶端。這樣一來；就開始了雙工通訊。當(dāng)客戶連接到服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器使用toClient對(duì)象的Println()方法將"Login:"寫到套接字上，它使用readLien()方法將客戶機(jī)發(fā)送的登陸ID存入字符串變量Login.println(

13、)方法用于將"Password，。提示寫到套接字上.然后，服務(wù)器再次調(diào)用readLine()將用戶輸入存入另一個(gè)變量password服務(wù)器中可以有一個(gè)驗(yàn)證登陸ID和口令以加密的格式存儲(chǔ)，這將是解密的地方如果用戶是經(jīng)過授權(quán)的，就可以使用已經(jīng)建立流對(duì)象開始對(duì)話。到了注銷的時(shí)候，服務(wù)器中斷循環(huán).這引起finally程序塊的執(zhí)行，關(guān)閉客戶套接字.關(guān)閉套接字是很關(guān)鍵的，如果讓連接開著，很快就將耗盡服務(wù)器的內(nèi)存.finally程序塊確保連接的關(guān)閉。注意：服務(wù)器是多線程的，每個(gè)客戶都要從服務(wù)器得到它自己的線程。三.利用JAVA實(shí)現(xiàn)三層體系結(jié)構(gòu)中的用戶層。.*;importjava.io.*;pub

14、licclassClient(publicstaticvoidmain(Stringstr)(Socketsocket;Printstreamout=null;BufferedReaderin=null;Try(socket=newSocket(1'”,1001);out=newPrintStream(socket.getOutputStream();in=newBufferedReader(newInputStreamReader(socket.getInputStream();)catch(UnknownHostExceptione)(System.out.p

15、rintln(Unknownhostname');System.exit(l);catch(IOExceptione)(System.out.println(I/Oerror');System.exit(l);BufferedReadersdtin=newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in);Stringlogin=in.readLine();System.out.println(login);StringlogName=stdin.readLine();out.println(logName);Stringpassword=in.readLine();System.out.println(password);Stringpass=stdin.readLine();out.println(pass);Stringstr=in.readLing();System.out.println(str);while(str=stdin.readLine()!=null)(out.println(str);if(str.equal(byebye')break;out.close();in.close();stdin.c