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摘要
拥有自己的音乐站点是个不错的想法，相比传统的ASP或PHP站点，我们将采用J2EE架构实现多层结构的，高度可扩展的站点。您将看到，采用J2EE技术，加上强大的WebLogic平台，我们能更容易的实现一个音乐站点应用，而非传统意义上的平面结构的网站。
简介
随着J2EE的快速普及，越来越多的开发人员都想编写基于J2EE架构的分布式的企业级应用程序。为了降低开发难度，J2EE提供的基于组件的，分层的分布式应用模式，使具有可伸缩，可扩展和易维护等优点。利用J2EE，可以快速开发、部署和管理多层结构、面向Web的，以服务器为中心的企业级应用。
在下面的这个示例中，我们将构建一个基于J2EE的音乐站点，暂定名为JetMusic，计划给用户提供浏览，下载等在线服务。事实上，Internet上已有很多这种类型的站点，但是它们大多是传统的基于两层结构的模型，使用了混合HTML和ASP或PHP脚本代码的页面。
尽管我们的JetMusic站点可能现在规模不大，仅仅使用JSP/JavaBeans/数据库就已经足够了，但是作为示例，我们还是打算用J2EE来实现它。借助J2EE的强大功能，我们能够轻易地快速创建这样一个音乐站点，并且使我们的编码量最小。更重要的是，它是完全的3层分布式结构，具有很强的扩展性。
系统设计
我们的站点需要对用户提供浏览，下载等服务，还要允许系统管理员能随时登陆并管理站点资源。对于我们的JetMusic站点，我们计划使用树型结构来组织分类、艺术家、专辑、歌曲，一个简单的示例图如下：
对用户而言，我们需要提供以下服务：
用户可以浏览分类、艺术家、专辑、歌曲、歌词。
用户可以按关键字模糊搜索歌曲，专辑，艺术家和歌词。
用户可以对某一首歌评分。
如果歌曲文件存在，用户可以下载歌曲。
如果歌词存在，用户可以浏览歌词。
为了管理站点资源，我们把使用者分为用户和管理员两类：
用户可以注册，更改自己的信息。
管理员可以创建或删除分类，艺术家，专辑，歌曲。
以上可以简单看作是我们分析的全部用例。我们将采用J2EE标准的三层结构模型，将系统分为表示层，逻辑层和持久层（EIS层就免了，因为我们并没有所谓的“遗产系统”），下面将详细讨论设计方案。
通常，设计总是从域模型开始的，我们通过对用例的分析，可以建立以下实体：
分类对象（Category），艺术家对象（Artist），专辑对象（Album），歌曲对象（Song），这些对象是简单的一对多关系。我们把这些对象都一一映射为实体Bean，由于这些对象最终映射为数据库表，这些表的结构相对简单，因此我们选择CMP实现。相比BMP，CMP不仅大大简化了数据库访问的代码，而且由容器管理的特性通常使CMP比BMP具有更好的缓冲性能和可移植性。
在逻辑层，毫无疑问，会话Bean将是最好的选择。如果不使用Session Bean，您可能需要自行处理多线程同步，安全，事务处理等问题，这将是一项复杂而艰巨的工程。由于容器自动为我们处理了大量的如事务，安全，多线程等底层服务操作，我们就只需关注于我们的业务逻辑。此外，对于异步调用，消息驱动Bean是不错的选择。
在表示层，我们用JSP页面将界面呈现给用户。有过网站开发经验的开发人员一定有过这样的深刻感受，HTML元素和JSP代码混合在一起是多么巨大的灾难，它将导致可维护性随着页面数量的增加呈指数增长。
开源的Struts模型通过MVC架构大大简化了JSP前端的开发。但是，使用Struts还要求开发人员对于Struts底层结构和配置文件有相当的了解。WebLogic提供的Java Page Flow技术完全基于Struts技术，并且隐藏了更多的底层细节，提供了图形化的页面导航功能，大大简化了Web层的开发。此外，大量的NetUI标签和数据绑定技术，使您的JSP页面立刻具备了可视化开发的功能。我们将采用各种实现方式来编写Web层。
开发环境
J2EE仅仅是一个标准，众多的厂商提供了相应的实现平台，其中，BEA的WebLogic无疑是最优秀的J2EE平台之一。我们将把JetMusic站点建立在WebLogic Platform 8.1平台上，并采用WebLogic Workshop 8.1这个强大的IDE作为开发工具。你可以免费从BEA官方站点上下载非商业目的开发使用的5-IP限制版本的WebLogic Platform 8.1：
http://commerce.bea.com/showproduct.jsp?family=WLP&major=8.1&minor=2
我们的站点资源除了歌曲文件外，将全部存放在关系数据库中。选用MS SQL Server 2000的原因是这个数据库对硬件资源的消耗要比Oracle少，适合于我们作开发使用。如果您计划采用Oracle或其他数据库，没有关系，您只需修改实体Bean的相关部署配置，即可立刻移植到其他厂商的数据库上。
要流畅地运行WebLogic Server 8.1和WebLogic Workshop 8.1，您至少需要512M内存，如果仅有256M内存，您可以修改WebLogic的启动参数，指定较小的JVM内存（如128M）。
配置数据库：
启动MS SQL Server，打开企业管理器，新建数据库music，请注意我们并不需要建立任何表，稍候部署我们的应用时WebLogic会自动创建相应的表。
配置WebLogic：
新建一个名为“music”的配置，并选择模板Basic Weblogic Workshop Domain，以便能使用Workshop进行开发和调试。
启动WebLogic，打开浏览器，输入http://localhost:7001/console，登陆，在左边找到music→Services→JDBC→Connection Pools，新建一个连接池，选择数据库“MS SQL Server”，驱动程序“BEAs MS SQL Server Driver(Type 4) Versions:7.0, 2000”，填好数据库名，用户名，口令等，测试无误后部署。然后选择左边的music→Services→JDBC→Data Sources，新建一个名为“jdbc/MusicDataSource”的数据源，使用刚才建好的连接池，部署。
启动Workshop，选择New→Application新建应用程序Music，然后选择Browse，找到服务器配置文件“<BEA安装目录>user_projectsdomainsmusicconfig.xml”，确定后创建一个应用程序。
为了有效组织和管理代码，我们把所有的实体Bean均放在包music.ejb.db中，所有的会话Bean放在music.ejb中，另外建一个music.shared包用于存放会话Bean和表示层JSP/Servlets共享的Java类，包括各种自定义异常，传递的值对象等。
我们将创建3个工程，分别为MusicEjb Project，实现持久层和逻辑层；MusicClient Project，用于在命令行测试和调试逻辑层和持久层；MusicWeb Project，用于实现表示层。创建好的结构在Workshop中显示如下：
设计持久层
我们首先开始设计持久层，通过前面的分析，我们抽象出以下实体Bean：
Category实体Bean：代表一个分类；
Artist实体Bean：代表一个艺术家；
Album实体Bean：代表一个专辑；
Song实体Bean：代表一首歌曲；
Account实体Bean：代表一个用户。
对应的CMR关系为：
Category-Artist：一对多
Artist-Album：一对多
Album-Song：一对多
先建立一个简单的名为Category的Entity Bean：展开左侧MusicEjb→music→ejb→db，选择菜单File→New→Entity Bean，在设计视图中分别添加3个CMP字段，一个Create方法，一个Finder方法，另外我们还添加了一个copy方法用于返回一个Value Object对象：
然后在右边的属性面板中为Entity Bean设置属性，在这里我们的主要设置如下：
data-source-name: jdbc/MusicDataSource
default-transaction: Required
table-name: category
Local EJB
JNDI name: ejb/Category
Bean class name: CategoryLocal
Home class name: CategoryLocalHome
为了实现自增主键的功能，需要指定一个Ejb-Gen属性：点击右键弹出菜单，选择Insert EJB Gentag→automatic-key-generation，指定字段名id，数据库类型SQLServer2000即可。
为了提高CMP的性能，我们全部采用本地接口，如果某些CMP字段需要提供只读接口（如id,username字段），只需右键点击字段名，然后选择“Read Only”。
按相同方法建立Artist.ejb，Album.ejb，Song.ejb，Account.ejb，然后创建CMR关系：
打开Category.ejb的设计视图，点击右键，在弹出菜单里选择Add Relation，建立一对多的CMR关系：
类似的，创建Artist-Album和Album-Song的一对多关系。
注意我们还设计了一个AccountUtil类，使用正则表达验证用户信息的有效性，比如用户名，口令是否符合要求。
设计逻辑层
首先我们设计一个JndiHelper类，用于封装查找实体Bean的JNDI操作，同时还对实体Bean的Home接口缓存。
我们把所有的逻辑封装到3个Session Bean中：
MusicView.ejb：用于封装浏览，下载等页面操作。
AccountManage.ejb：用于封装注册，登陆等账号操作。
MusicManage.ejb：用于封装管理员的各项操作。
首先建立MusicView.ejb，我们一共设计了以下业务方法：
所有的方法均为远程方法，这样Web层和EJB就可分开部署。当然你也可以将会话Bean接口全部改成本地接口以进一步提高性能。方法看上去虽多，但逻辑相当简单，例如，getAlbums(int artistId)方法：
基本逻辑大致为：
查找相应的实体Bean，获得实体Bean对应CMR关系的集合，在将其包装成值对象返回给客户端。你可以看到，由于没有JDBC操作，代码被大大的简化了，并且由于容器处理了底层数据库连接，使我们的代码更加健壮。
在这里我们采用了值对象（Value Object）模式，用于在Web层和逻辑层之间传送对象。你可以很容易的写出每个实体Bean对应的值对象，比如Album.ejb对应的值对象AlbumVO。
然后创建AccountManage.ejb，用于处理用户帐号相关的操作：
如果要提高系统的安全性，建议使用MD5码存储用户口令，MD5算法是一个单向函数，即使获得数据库表也无法得知用户口令。如果要进一步防止使用预先算好的MD5码攻击，还可以采用加盐处理。为了简单起见，我们直接将用户口令存储在数据库表的字段中，因此login(String username, String password)看起来像这样：
如果找到了相应的实体Bean（即数据库表中存在此记录），再判断password字段，如果相符，验证通过，否则，抛出一个自定义的UnauthorizedException异常。这里也不涉及JDBC操作，因此代码非常简单。
搜索功能是通过实体Bean的Finder方法实现的，标准的EJB QL 2.0并不支持带参数的like关键字（在SUN J2EE SDK中编译就会失败），幸好WebLogic对其进行了扩充。为了实现模糊搜索，这里我们定义了Song.ejb的一个Finder方法findByTitle(String title)，对应的EJB QL为“SELECT OBJECT(o) FROM Song AS o WHERE lower(o.title) LIKE concat(%, concat(?1, %))”。如果使用其他厂商的服务器，你需要查看厂商的EJB QL文档然后作相应的修改。
最后一个是MusicManage.ejb，用于管理员创建、删除信息：
创建和删除实体Bean的代码都非常简单，唯一需要的就是捕获相应的异常，我们在deleteSong(int songId)中将RemoveException包装成更一般的ApplicationException异常返回客户端：
需要特别注意的是，对存在一对多CMR关系的实体Bean，如果指定了级联删除，当删除“一”时，对应的“多”会被自动删除，因此执行删除前要异常小心，至少应该提示用户，或者，只允许删除“多”为空的实体Bean，比如删除Artist.ejb时：
home = JndiHelper.getArtistLocalHome();
artist = home.findByPrimaryKey(new Integer(artistId));
Collection c = artist.getAlbums();
if(c.size()>0) throw new Exception("Cannot delete unless it is empty.");
为了安全起见，我们在删除时不允许删除“多”一方不为空的实体。
编译，部署。OK，小功告成！现在我们可以测试一下我们的逻辑层。一个好的办法是使用JUnit测试，但是似乎Workshop尚未集成JUnit。没关系，我们自己写一个客户端Java程序来测试逻辑层。
在MusicClientProject中建立Client.Java类，放在包music.client中。为了测试，我们首先在数据库中创建一些测试数据：
void initData () throws Exception { … }
然后，我们写一个testGetCategories()方法：
void testGetCategoris(int parentCategoryId) throws Exception { … }
类似的，我们对每个业务逻辑都写一个相应的测试方法，直到每一个业务逻辑都正确无误。在一个独立的Java客户端程序中测试EJB要比在JSP中方便得多，你可以方便地设置断点，跟踪以便查看变量，随时使用System.out.println()在控制台输出任何调试信息。
设计表示层
表示层用于向用户提供系统交互的接口。采用J2EE的系统表示层一般都是瘦客户端，使用JSP/Servlets技术，使用户能通过浏览器使用系统。在JetMusic站点中，我们将考虑以下几种实现方式：
1．在JSP中使用业务代表模式：
通常，在JSP/Servlets中直接调用EJB并不是一个好主意，这需要大量的查找JNDI的代码，业务代表（Business Delegate）是一个不错的模式，它封装了所有的EJB查找和调用，使得表示层和逻辑层的耦合度能降到最低，并且还可以进行一些缓存。
由于业务代表类将Web和EJB隔开了，因此，对于JSP/Servlets来说，它们根本就不知道EJB的存在。这将带来另一个好处：只要在设计时仔细定义了业务代表的接口，Web层和EJB的开发人员立即可以同时开发各自的模块，Web层的开发人员可以首先对业务代表类进行硬编码，以便返回他们希望的结果。等到EJB开发完成后，再用实际的EJB调用替换即可。
为了封装对MusicView.ejb的所有调用，我们建立一个MusicViewBD的业务代表类：
在index.jsp中即可使用MusicViewBD以便输出Categories：
2．使用NetUI标签实现数据绑定
WebLogic提供了大量的NetUI标签，能够方便地在JSP中绑定数据。我们下一步将创建一个viewCa.jsp页面，此页面向用户展示分类。
我们首先创建一个EJB Control。WebLogic向我们提供的EJB Control完全封装了EJB调用。利用EJB Control，我们不用写一行代码，立刻就可以在JSP中调用EJB。这个EJB Control可以看作是一个用标签封装的业务代表模式的应用。
在MusicWeb工程下新建文件夹music.control，用于存放EJB Control。新建EJB Control，命名为CallMusicView：
选择“Browse application EJBs…”，直接找到“MusicView (remote jndi)”，Workshop会自动填好相应的接口，点击“create”即创建成功。
当我们获得了从EJB返回的Collection后，可以使用Repeater标签显示这个复杂的数据，在这里我们不打算进一步讨论Repeater标签的细节，关于如何使用Repeater标签，可以参考下面的文章：
http://dev2dev.bea.com/products/wlworkshop81/articles/repeater.jsp
以下JSP页面显示了如何使用EJB Control调用EJB的getCategories远程方法，并将返回的Collection结果集用Repeater标签以超链接的形式显示出来，这里还用到了一个netui:anchor标签：
第一个DeclareControl标签申明了一个Control，名为ctrlMusicView，第二个CallControl标签调用控件ctrlMusicView的一个方法getCategories并附带参数MethodParameter，参数值由URL的id确定，然后将结果放在变量categories中。Repeater标签从categories取得数据源，然后循环显示集合中的每个元素。
对应的源代码看起来是这样：
运行结果在IE中显示如下：
类似地，您可以自己“画”出列艺术家，列专辑的页面，然后将它们组合起来。这些JSP页面仅仅是通过简单的鼠标拖放和属性设置完成的，真是太棒了！
3．使用Java Page Flow
Java Page Flow是完全基于开源的Struts模型，但提供了更强的易用性和自动化的状态管理，支持数据绑定，拥有更强大的动作和异常处理。下一步，我们将创建一个名为FileUploadController的页面流，完成一个文件上传的功能。
新建页面流fileUpload，Workshop自动为我们创建了一个FileUploadController.jpf，这个jpf作为控制器，我们再添加一个uploadFile的Action，包含一个名为“UploadForm”的ActionForm，3个JSP文件，然后设置导航如下：
详细代码请下载源代码包。
使用Java Page Flow的最大的优点是完全的MVC架构，有清晰的导航模型，并且配合NetUI标签，实现起来更为简单。
以上讨论了基本的浏览页面，下面我们要实现用户登陆的功能和针对管理员的管理功能。
实现用户登陆
为了跟踪用户，我们创建一个AccountManageBD的业务代理类，并将它放在Session中，封装所有与用户帐号相关的操作。几个关键的方法如下：
String getName() // 返回用户登陆名
boolean isAdmin() // 是否是管理员
void login(String username, String password) // 登陆系统
我们在MusicSessionListener中监听Session事件，以便创建和销毁与Session关联的AccountManageBD对象。然后在/WEB-INF/web.xml中注册MusicSessionListener。
这样，任何时候均可在JSP中调用
AccountManageBD account = (accountManageBD)
session.getAttribute(AccountManageBD.ACCOUNT);
来访问用户当前登陆信息。
创建一个登陆页面流LoginController.jpf实现登陆页面：
类似的，一个registerUser页面流实现用户注册功能：
实现管理功能
为了能使管理员登陆后管理站点，我们把所有的管理页面放在目录{MusicWeb}/admin/下，为了防止未授权用户访问任何/admin/下的任何页面，我们准备一个过滤器AdminFilter，将所有未授权的操作重定向到/login/LoginController.jpf中。核心代码如下：
修改/WEB-INF/web.xml，添加过滤器申明：
最后，你只需要用Dreamwaver之类的网页制作软件强化界面，然后把这些JSP及页面流组织起来，即可发布您的JetMusic站点。
安全
正如你所看到的，我们的安全是通过Web层的登陆验证实现的，在逻辑层并未使用基于角色的验证逻辑，对于我们现在的站点来说，可能已经足够了。不过，如果您打算将来向用户提供付费下载，付费收听的业务，那么就需要切实保证系统的安全性。通常，不建议您自己开发安全逻辑，因为开发防攻击的安全逻辑本身就不是一个简单的任务，此外，自定义的安全逻辑可能会导致较低的可重用性。
从Java 1.4和J2EE 1.3开始，Java验证与授权服务JAAS（Java Authentication and Authorization Service）就被引入到核心包中。JAAS实现了验证和授权两类服务，验证服务能够可靠并安全地确定目前是谁在执行代码，在我们的这个应用中，只需要用到JAAS的验证服务。以下是JAAS验证的一般步骤：
1．创建一个LoginContext实例。
2．指定LoginContext的配置文件。
3．加载指定的LoginModule。
4．客户端调用LoginContext的login方法。
5．如果登陆成功，就会将一个通过身份验证的Principal和Subject联系起来。
6．LoginContext将通过身份验证的Subject返回客户机。
在WebLogic中，缺省的用户，组和角色都是在XML配置文件中指定的，我们只需要提供一个登陆页面，包含一个名为j_security_check的Form，一个名为j_username的TextBox和一个名为j_password的PasswordBox，然后在/WEB-INF/web.xml中配置即可使用WebLogic默认的JAAS身份验证。但是，这些用户是静态的，无法满足我们使用数据库动态管理用户的需求。好在JAAS本身就是一个“可插拔”的模块，我们可以轻易地使用自定义的安全模块实现验证功能。
要在WebLogic中实现自定义的安全验证，需要提供一个Security Provider，包括自定义的Authentication Provider，Login Module，Identity Assertion，Principal Validation Provider，Role Mapping Provider，看上去有点复杂，不过，你可以从BEA站点下载一个示例代码：
http://dev2dev.bea.com/codelibrary/code/security_prov81.jsp
然后修改相应的实现类，配置部署，即可实现自定义的JAAS验证。
使用JAAS验证的好处是，验证逻辑从页面中分离，对页面的限制访问是通过/WEB-INF/web.xml中的配置指定的，无需自定义过滤器；在调用EJB时，Web容器能隐含的把Principal传递给EJB容器，从而和EJB的安全限制联系起来。
在我们的JetMusic站点中，目前仅仅使用Session+过滤器的机制，也许可以考虑在下一个版本中加入JAAS验证，以便更清晰地划分表示层逻辑和安全逻辑。
部署
可以直接在Workshop中启动WebLogic Server，即可自动完成部署。如果部署成功，WebLogic不会输出提示信息，如果部署失败，会提示异常信息。
常见的异常有：
JDBC连接出错：没有启动数据库，或者没有找到对应JNDI名称的数据库。你需要检查JNDI设置和数据库是否已经启动。
INSERT语句出错：这是创建实体Bean时容器的INSERT语句出错。如果指定了automatic-key-generation，第一次部署时WebLogic自动创建的主键为INT类型，但并不是AUTOINCREASE，需要打开数据库，手动更改主键设置，或者，您可以直接下载示例数据库，然后导入到SQL Server2000即可。
总结
我们已经利用J2EE技术在WebLogic Server上基本建立起了一个健壮的，可扩展的JetMusic音乐站点，其中涉及到EJB，JSP，Servlets，NetUI，Java Page Flow，JAAS以及几个常用的EJB设计模式等。相信您能从这个小小的Web应用中看到J2EE体系强大的功能。由于时间仓促，水平有限，文中不免会有一些错误，恳请读者指正。最后希望本文能够给您带来一点收获。最后申明：如果您使用JetMusic系统在网上发布音乐，所引起的一切版权纠纷本文作者概不负责。
源代码下载
JetMusic站点的全部源代码（Workshop 8.1工程）和示例数据库：
http://javap2p.nease.net/src/jetmusic.zip
参考
Sun J2EE Tutorial，http://java.sun.com/j2ee/tutorial/1_3-fcs/index.html
EJB设计模式，[美]Floyd Marinescu
EJB 2.0企业级应用程序开发，[美]Chuck Cavaness，Brian Keeton
BEA WebLogic Server宝典，[美]Joe Zuffoletto
WebLogic Workshop Help，http://e-docs.bea.com/workshop/docs81/doc/en/core/index.html
关于作者
廖雪峰（dev2dev论坛ID：xuefengl）
北京邮电大学在校本科生，信息工程专业，对J2EE/J2ME开发有浓厚兴趣。