Java企業級應用架構設計中的分布式結構
Java企業級應用架構設計中的分布式結構大致可以分為單級結構、2級結構、3級結構和N級結構。充分理解和應用分布式結構可以更好的理解當代網絡計算的現狀，設計出更優的企業級應用程序。
長久以來，Java企業級版本（Java EE）已經成為了眾多產業領域（如銀行業、保險業、零售業、酒店業、旅游業以及電信業等等）進行企業商務應用開發和部署的平臺選擇。Java EE之所以應用如此廣泛，其原因在于，Java EE可以為構建健壯、高擴展性的分布式應用系統提供標準化的平臺，而這些應用所支持的范圍可以涵蓋從銀行核心業務運作，到航空公司訂票引擎之間的廣大區域。不過，開發成功的Java EE應用也可能成為一項艱巨的任務，Java企業級應用架構設計在其中起著重要作用。
首先Java EE平臺自身所提供的豐富選擇就足可以令人生畏。那些過剩的框架、實用程序類庫、集成開發環境（IDE），以及可供選擇的工具讓一切都更加富有挑戰性。因此，選擇好合適的技術對于開發基于Java EE的軟件來說至關重要。而那些擁有健壯架構與設計準則的技術，會對構建易于維護、重用以及擴展的應用系統大有裨益。
我們將首先回顧一下分布式計算的進化史以及n級結構。之后我將展示Java EE平臺是如何解決分布式應用開發中的難點的。同時你還會了解模型-視圖-控制器（MVC）結構準則。然后我會結合MVC準則與Java EE平臺，來講解多層Java EE應用結構。
在了解了應用系統架構之后，我將把注意力集中到基于面向對象原則的Java EE應用開發上。我同時還會講解如何使用設計模式來簡化設計過程，以及如何選擇***的實踐范例。此外我還會觸及Sun公司的Java BluePrints所收錄的設計模式目錄，其內容在Deepak Alur et al的《核心J2EE設計模式》（Prentice Hall出版社，2003年）一書中有詳細的介紹。在文章的***，我將介紹通用建模語言（UML）以及其在可視化Java EE文檔設計與架構之中所扮演的的角色。
分布式計算進化史
在分布式計算中，一個應用會被劃分為若干稍小的部件，并同時運行在不同的計算機上。這種計算方式又被稱為“網絡計算”，因為這些部件通常會通過建立在TCP/IP或者UDP協議之上的某些協議進行通訊。這些稍小的應用部件被稱為“級”，每一級都可以向其他連接級獨立提供一類服務。而“級”又可以被細化為若干“層”，以便降低功能的粒度。大多數Java企業級應用架構設計都應具有三個不同的層：
◆表現層負責用戶接口。
◆業務層執行業務邏輯。在運行過程中，它還會與數據訪問層進行交互。
◆數據訪問層負責對存儲在企業信息系統（EIS）中的數據進行存取等操作。
通過分析分布式計算結構的躍遷史，我們可以更好的理解當代網絡計算的現狀。在接下來的幾節中，我將用幾個恰當的例子介紹分布式結構的變遷。
單級結構
單級結構的使用可以追溯到那些使用簡易終端連接巨型主機的日子。在這種結構中，用戶接口、業務邏輯以及數據等所有應用構成層都被配置在同一個物理主機中。用戶通過終端機或控制臺與系統進行交互，而這種方式只具有非常有限的文本處理能力（參見圖1）
圖1. 單層結構（圖中文字：Console——“控制臺”；Dumb Terminal——“簡易終端”；Mainframe——主機）
2級結構
在1980年代早期，個人電腦（PC）變得非常流行，它比大型主機便宜，處理能力又比簡易終端之類的設備強。PC的出現為真正的分布式（客戶端——服務器，C/S)計算鋪平了道路。作為客戶端的PC現在可以獨立運行客戶接口（UI）程序，同時它還支持圖形化客戶接口（GUI），允許用戶輸入數據，并與服務器主機進行交互，而服務器主機現在只負責業務邏輯和數據的部分。當用戶在客戶端完成數據錄入后，GUI程序可以選擇性的進行數據有效性校驗，之后將數據發送給服務器進行業務邏輯處理。Oracle基于表單的應用就是2級結構的優秀范例。表單的GUI存儲在客戶端PC中，而業務邏輯（包括代碼以及存儲過程）以及數據仍然保留在Oracle的數據庫服務器中。
此后又出現了另外一種2級結構，在這種結構中，不只是用戶接口（UI），連業務邏輯也被放到了客戶端一級。這種應用的典型運行方式是直接連接數據庫服務器進行各種數據庫查詢。這種客戶端被稱作“胖客戶端”，因為這種結構將可執行代碼的相當大一部分都放到了客戶端一級（參見圖2）。
圖2. 2級結構（Business Logic Layer——業務邏輯層；Optional——可選；User Interface Layer——用戶接口層；Thick Client——胖客戶端；Data Access Layer——數據訪問層； Mainframe Server——服務器主機）
3級結構
盡管2級“胖客戶端”應用的開發很簡單，但是任何用戶接口或者業務邏輯的改變所導致的軟件升級都需要在所有客戶端上進行。幸運的是，在上世紀90年代中期，硬件成本已經變得越來越低，而CPU的運算能力卻得到了巨大提升。與此同時，互聯網的發展非常迅速，互聯網應用的發展趨勢已經逐漸顯現，兩者的結合最終導致了3級結構的產生。
在3級結構模型中，PC客戶端只需要安裝“瘦客戶端”軟件——比如瀏覽器——來顯示服務器提供的展示內容，服務器負責準備展示內容、業務邏輯以及數據訪問邏輯，應用程序的數據來自企業信息系統，例如關系數據庫。在這樣的系統中，業務邏輯可以通過遠程訪問，因此通過Java控制臺應用程序支持一個獨立的客戶端就成為課程。業務層主要通過數據訪問層與信息系統實現交互。因為整個應用都位于服務器之上，因此這樣的服務器也被稱作“應用程序服務器”或者“中間件”（參見圖3）。
圖3. 3級結構（圖中文字：Presentation Layer——表現層；Business Logic Layer——業務邏輯層；Data Access Layer——數據訪問層；Thin Client——瘦客戶端；Application Server——應用程序服務器；Enterprise Data——企業數據；Database Server——數據庫服務器）
N級結構
隨著互聯網帶寬的不斷提高，全世界的各大企業都相繼啟動了他們的網絡服務。這種變化導致應用服務器無法繼續承擔表現層的巨大負荷。這項任務現在已經由專門負責產生展示內容的專門網頁服務器所承擔。展示內容之后被傳送到客戶端級的瀏覽器上，瀏覽器會負責將用戶接口表現出來。N級結構中的應用服務器負責提供可遠程訪問的業務邏輯組件，而表現層網頁服務器則使用本網協議通過網絡訪問這些組件。圖4展示了n級結構。
以上是Java企業級應用架構設計中的分布式結構，在不同的需求和應用場景中，我們會用到不同的分布式結構，設計不同的Java企業級應用架構。
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