JAVA規律
在尋找普遍規律之前,讓我們先看看Java的發展歷程:
(1)SUN的主流技術的發展
GUI界面:Java AWT API--〉Java Swing API
JavaWeb: Servlet--〉JSP--〉JSF
持久化層:JDBC--〉CMP EJB或BMP EJB或JDO
分布式應用:Socket--〉RMI--〉J2EE或Java Web Service
(2)主要Java開源軟件的種類
JavaWeb容器: Tomcat、Resin
EJB容器: JBoss
框架: Java Web框架(Struts)、業務邏輯層框架(Spring)
持久化層: DAO、ORM映射工具(如Hibernate、OJB)
工程管理工具:ANT、Eclipse
日志輸出工具: Log4J
JavaWeb服務工具:Apache Axis
促成Java世界如此絢麗多姿的基本動力在于以下核心思想:
接口與實現
不同的軟件系統之間通過接口來交互。軟件系統只對外公開接口,封裝實現細節。接口描述了軟件系統具備的功能,也就是指定軟件系統能夠做什么,但是沒有指明怎么去做。接口具有三大作用:
(1)對于接口制訂者:SUN公司通過定義接口,來制定新的軟件系統的規范,例如Servlet規范、EJB規范和JDO規范,這些規范主要以接口的形式描述了軟件系統必須具備的功能。通過制定規范,SUN公司指引著Java技術的發展方向,同時給接口的實現者提供了自由發揮的廣闊空間。
(2)對于接口實現者:接口實現者以特定的方式實現標準的規范。例如一些開放源代碼軟件,如Tomcat和Resin分別以不同的實現方式,實現了標準的Servlet規范。同一個接口允許有多種實現,使得Java領域保持著百花齊放、百家爭鳴的良好勢頭,
(3)對于接口調用者:接口調用者的程序具有良好的可移植性。以JavaWeb應用為例,由于Tomcat和Resin遵守同樣的規范,因此用戶開發的JavaWeb應用能夠順利的從Tomcat容器移植到Resin容器中。
封裝與抽象
封裝指的是在一個大系統中包含一個小系統,大系統是建立在已有小系統的基礎上的更為復雜、功能更強大的系統。例如,Hibernate對JDBC API進行了封裝,在Hibernate內部依賴JDBC API來操縱數據庫,但是Hibernate API比JDBC API具有更強大的功能,例如JDBC API只具有連接和操縱數據庫的功能,而Hibernate不僅具備這一功能,還具有對象-關系映射的功能。
抽象是指從已經存在的具有相似功能、但不同接口的系統中抽取共性,提煉出統一的接口。例如,Hibernate Transaction API是對JDBC
Transaction API和Java Transaction API(JTA)的抽象。
繼承與擴展
繼承與擴展是一對孿生兄弟,當兩個類之間存在繼承關系,那么必定也存在擴展關系。繼承的優點在于提高代碼的可重用性,子類會繼承父類的所有public和protected類型的屬性和方法,在子類的程序代碼中,無需重復定義這些屬性和方法。擴展的優點在于使軟件應用具有可伸縮性,能夠在已有功能的基礎上擴展新的功能。
Struts框架充分運用了擴展思想。Struts框架中的許多類都是供應用程序擴展的,其中最主要的一個是Action類,在Action類中已經定義了一些通用的方法,采用Struts框架的JavaWeb應用將擴展Action類,創建負責特定流程或業務的客戶化的Action類。
對象的生命周期
當一個對象通過new語句創建后,它就會擁有一塊固定的內存空間,如果沒有任何變量引用它,它就會結束生命周期,它占用的內存空間隨時可能被JVM的垃圾回收器回收。
應用程序如何管理對象的生命周期呢?目前比較流行的做法是把對象存放在一個“范圍”內。例如在JavaWeb應用中,JavaBean可以存放在request、session或application范圍內。每個范圍對應一個對象,例如request范圍對應HttpServletRequest對象,session范圍對應HttpSession對象,application范圍對應ServletContext對象。把一個JavaBean存放在request范圍內,實質上是在HttpServletRequest對象的一個集合屬性中加入這個JavaBean的引用,這個集合屬性也被稱為HttpServletRequest對象的緩存。
把一個JavaBean存放在request范圍內,等價于以下兩種說法:
把一個JavaBean加入到HttpServletRequest對象的緩存中
把一個JavaBean和HttpServletRequest對象關聯
當JavaBean位于request范圍內,這個JavaBean的生命周期依賴于HttpServletRequest對象的生命周期,當HttpServletRequest對象結束生命周期,并且這個JavaBean也不被應用程序中的其他變量引用,那么它就會結束生命周期。
那么HttpServletRequest對象本身的生命周期由誰管理呢?這是由JavaWeb容器(也稱Servlet容器)來管理的。對于每個HTTP請求,JavaWeb容器會自動創建一個HttpServletRequest對象,當HTTP請求的響應完畢,JavaWeb容器就會結束這個對象的生命周期。同理,當每個HTTP會話開始,JavaWeb容器會自動創建一個HttpSession對象,當這個會話結束,JavaWeb容器就會結束這個對象的生命周期;當每個JavaWeb應用啟動時,JavaWeb容器會自動創建一個ServletContext對象,當這個應用被關閉,JavaWeb容器就會結束這個對象的生命周期。
在Hibernate中,在net.sf.hibernate.Session范圍內加入一個持久化對象,實質上是在Session對象的集合屬性中加入這個持久化對象的引用。以下幾種說法是等價的:
在Session范圍內加入一個持久化對象
在Session的緩存中加入一個持久化對象
把一個持久化對象與Session關聯
值得注意的是,Hibernate的Session不僅能管理緩存中持久化對象的生命周期,還會負責按照持久化對象的狀態的變化,來同步更新數據庫。
集成開源軟件的基本步驟
在開發Java應用時,為了提高開發效率,縮短開發周期,常常需要集成第三方提供的Java軟件,如ORM映射工具Hibernate、MVC框架Struts、日志工具Log4J和Web服務軟件Apache
AXIS等。在自己的應用中集成這些第三方軟件時,大體步驟都很相似。
(1) 把它們的JAR文件拷貝到classpath中。
(2) 創建它們的配置文件(XML格式的文件或者Java屬性文件),這些配置文件通常也位于classpath中。
(3) 在程序中訪問它們的接口。
接口與配置文件,是軟件系統對外公開的兩個主要窗口。無論是Tomcat、Struts還是Hibernate,都離不開配置文件,與編寫程序代碼相比,配置文件能提高軟件的可維護性,更加靈活的適應用戶變化的需求,但是,配置文件不擅長表達非常復雜的邏輯,在這種情況下,必須求助于程序代碼。作為軟件使用者,如果僅僅想快速掌握一個新的Java軟件的使用方法,而不打算深入了解軟件內在原理和結構,無非就是了解它的接口以及配置文件的使用方法。當然,如果想對軟件的運用達到得心應手的地步,還應該了解軟件本身的實現原理和結構,而這些軟件無非就是通過抽象、封裝和實現等手段,從簡單的小系統出發,構造出更加復雜,但是對外有著簡潔統一的接口的大系統