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第二章系统的体系结构及相关技术 11 二进制的字节码是与平台无关

发布时间:2019-06-24 22:01 来源:未知 编辑:admin

  第二章系统的体系结构及相关技术 11 二进制的字节码是与平台无关的 但是可被Java虚拟机识别的一种机器码指令。Java虚拟机提供了一个字节码到底层硬件平台及操作系统的屏障 使得Java语言具备跨平台性。 3、安全 安全性可以分为四个层面 即语言级安全性、编译时安全性、运行时安全性、可执行代码安全性

  第二章系统的体系结构及相关技术 11 二进制的字节码是与平台无关的 但是可被Java虚拟机识别的一种机器码指令。Java虚拟机提供了一个字节码到底层硬件平台及操作系统的屏障 使得Java语言具备跨平台性。 3、安全 安全性可以分为四个层面 即语言级安全性、编译时安全性、运行时安全性、可执行代码安全性。 语言级安全性指Java的数据结构是完整的对象 这些封装过的数据类型具有安全性。编译时要进行Java语言和语义的检查 保证每个变量对应一个相应的值 编译后生成Java类。运行时Java类需要类加载器载入 并经由字节码校验器校验之后才可以运行。Java类在网络上使用时 对它的权限进行了设置 保证了被访问用户的安全性。 高性能Java语言虽然是解释执行的 但是也兼具了很高的性能 在特定的CPU上 Java字节码可以通过Java虚拟机快速的转换成为机器码执行。且字节码格式的设计就是针对机器码的转换 自动的寄存器分配与编译器对字节码的优化可以生成高质量的代码。Java虚拟机的改进和“即时编译” just time技术的出现使Java的执行速度越来越高。 结构中立分布在互联网上的是各种不同类型计算机和操作系统 为使Java程序能在网络上具有通用性 Java编译器编译生成了与计算机体系结构无关的字节码 class 结构文件格式。任何类型的计算机 只要在其处理器和操作系统上安装有Java运行时环境 字节码文件就可以实现在该计算机上的运行。随着处理器结构的不断发展 程序员要开发出在不同的处理器上运行的不同版本的程序 这使得开发出能够在所有平台上运行的软件集合是很苦难的 几乎是不可能的。而使用Java将会实现同一版本的应用程序可以运行在不同的平台上。 解释执行、多线程、动态为了实现跨平台性 Java设计成为解释执行 其字节码本身包含了许多编译时生成的信息 使连接过程更加简便。多线程在操作系统中已得到了最成功的应用。多线程是指允许一个应用程序同时存在两个或两个以上的线程 用于支持事务并发和多任务处理。Java除了内置的多线程技术之外 还定义了一些类、方法等来建立和管理用户定义的多线程。 Java在执行的过程当中 可以动态的加载各种类库 这使得Java开发适合在电子科技大学硕士学位论文 12 网络上运行 对应用程序的开发也很有利。类库的更新不需要重新编译。 当前Java产平台有三个版本 适用于小型设备和智能卡的J2ME Java2 Platform Micro Edition 、适用于桌面系统的J2SE Java2 Platform standard Edition 和适用于企业级应用的J2EE 18 。2005年已更名为Java ME 、Java SE、 Java EE。 Java不仅是编程语言 还是一个开发平台 java技术给程序员提供了许多工具 编译器、解释器、文档生成器和文件打包工具等等。同时java还是一个程序发布平台 有两种主要的 发布环境 首先java运行时环境 java runtime environment 简称JRE 包含了完整的类文件包 其次许多主要的浏览器都提供了java解释器和运行时环境。Sun公司时代 现属oracle 把java平台划分成J2EE、J2SE、J2ME三个平台 针对不同的市场目标和设备进行定位。J2EE是Java2 Enterprise Edition 主要目的是为企业计算提供一个应用服务器的运行和开发平台。J2EE本身是一个开放的标准 任何软件厂商都可以推出自己的符合J2EE标准的产品 使用户可以有多种选择。IBM、Oracle、BEA、HP等29家已经推出了自己的产品 其中尤以BEA公司的weglogic产品和IBM公司的websphare最为著名。J2EE将逐步发展成为可以与微软的 NET战略相对抗的网络计算平台。J2SE是Java2 Standard Edition 主要目的是为台式机和工作站提供一个开发和运行的平台。我们在学习java的过程中 主要是采用J2SE来进行开发。J2ME是Java2 Micro Edition 主要是面向消费电子产品 为消费电子产品提供一个java的运行平台 使得java程序能够在手机、机顶盒、PDA等产品上运行 19 。现在主流的Java技术包括如 JDBC、EJB、Java RMI、Java IDL、JNDI、JMAPI、JMS、JTS等。介于篇幅 这里不再详述。 现在主流的Java技术中 作为Web开发的还有JavaBeans 它是一个开放的标准的组件体系结构 它独立于平台 但使用Java语言。一个JavaBean是一个满足JavaBeans规范的Java类 通常定义了一个现实世界的事物或概念。 此外还有Servlet 它是一种独立于平台和协议的服务器端的Java应用程序 可以生成动态的Web页面。 它担当Web浏览器或其他HTTP客户程序发出请求 与HTTP服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。 Servlet是位于Web 服务器内部的服务器端的Java应用程序 与传统的从命令行启动的Java应用程序不同 Servlet由Web服务器进行加载 该Web服务器必须包含支持Servlet的Java虚拟机。 第二章 系统的体系结构及相关技术 13 系统体系结构软件体系结构 software Architecture SA 是一个比较宽泛的概念 对软件体系结构的研究比较有代表性的是美国卡耐基梅隆大学 Carnegie Mellon University 的Robert A11en于l997年提出的Wright系统。Wright是种结构描述语言 该语言基于一种形式化的、抽象的系统模型 为描述和分析软件体系结构和结构化方法提供了一种实用的工具。比较通用的说法是用来描述构成系统的各个组件以及这些组件间的各种交互行为 同时也描述构成此系统的模式。软件体系结构 也可以理解为数据库应用系统的体系结构。伴随不同的软件开发方法 软件体系结构也经历了3个发展阶段。 主机终端体系结构 早期的软件系统采用主机 终端体系结构 在大型主机上部署中央CPU和各种应用系统 典型的系统如批处理、联机交易等。这种软件系统的体系结构也称为单层体系结构 所有的功能和操作集中在主机上 终端仅仅是作为输入和输出设备使用。 分层体系结构随着PC的普及和网络的出现 这种单层的体系结构被逐步淘汰 演变为分层的体系结构。典型的分层体系结构有两种 S结构和BS结构。 客户机 服务器 Client Server 模式两层结构 又称为胖客户机模式 S两层体系结构基于C S模式的网络数据库在前端计算机上要安装专门的应用程序来操作后台数据库服务器中的数据 前端应用程序可以完成计算和接收处理数据的工作 后台数据库服务器主要完成数据的管理工作。C S模式的优点是速度较快、功能完备 缺点是维护升级很不方便 主要是基于行业的数据库应用 如股票接收系统、邮局汇款系统等。由于有多个系统 在每个客户机上就要安装多个前端客户程序 因此这种工作模式也被称为胖客户机模式 21 BrowserServer 浏览器 服务器 方式的网络结构 在客户端统一采用如Netscape和IE等一类的浏览器 通过Web服务器对数据库进行操作 并将电子科技大学硕士学位论文 14 结果传回客户端。 S结构简化了客户机的工作客户机上只需要配置少量的客户端软件即可 但是服务器将负担更多的工作 对数据库的访问和应用程序的执行都将在服务器上完成。B S模式体系构架如图2 S模式体系图无论是C S模式还是B S模式 分层的软件系统体系结构实际上把一个软件系统分解成了3个主要部分。 用户表现层 接受用户的请求和操作 将操作信息最终显示给用户。常见的就是一个IE浏览器中的Web页面 或者是一个标准的Windows窗体程序。 业务逻辑层 业务逻辑层完成业务功能和逻辑。比如 Web网站中的IIS服务器就是一个业务逻辑层。 浏浏览览器器 数数据据库库 WWeebb 服服务务器器 数据 服务器 数据逻辑 业务逻辑 客户机客户机 客户机 业务逻辑表示逻辑 第二章 系统的体系结构及相关技术 15 数据服务层 指后台数据库系统 也可以是各种能够存储数据的文件。 S模式就是将用户表现层部署在客户机上将业务逻辑层分离部署在应用服务器上。 随着软件工程的发展 基于Web Service的体系结构也在不断的跟新发展 面向服务的开发方法提出以后 对软件的体系结构又提出了新的构想 就是以XMLWeb Service为代表的新一代基于Web的软件体系结构 如图 新型软件体系结构服务提供者 提供各种服务。服务提供者需要把自己的信息注册到服务代理上 供服务使用者来查询和定位。 服务代理 为网络中的服务提供者和服务使用者提供一个沟通的平台 实质上 就是提供目录服务。 服务使用者 可以理解为各种各样的软件系统 在服务代理上查询和定位到 服务后 就可以直接访问某些服务了 J2EE多层应用模型J2EE提供了多层的分布式应用模型 在这个模型中 表示逻辑与业务逻辑被服务提供者 服务提供者 服务提供者 服务代理 服务使用者 服务使用者 服务使用者 绑定服务 注册服务 定位服务 电子科技大学硕士学位论文 16 严格区分开来 应用逻辑按功能被划分为组件 各个应用组件根据它们所属的层次分布在不同的机器上 形成基于组件的松散耦合体系结构。 基于J2EE 的分布式多层应用程序模型设计架构 客户层 J2EE Web应用可以和多种客户端程序连接 在SCAM系统中 客户程序客户主要为在客户机上运行的Web浏览器 InternetExplorer 。Web浏览器以标准格式显示从服务器传递来的网页 并不承担复杂的数据检索和计算任务。这些复杂而耗时的操作将在J2EE服务器端EJB容器内进行。这样保证了 客户 服务器 数据源 结构的优势 降低了Web流量。 展示层 包括了应用程式中用于展示的模块。使用到的J2EE应用构件包括Web容器内的JSP、Servlet及JSTL 并采用了基于Struts的MVC架构。Struts是基于JSP Model 2的MVC 模型 视图 控制器 模型 目的是利用控制器来分离模型和视图 达到一种层间松散耦合的效果 并提高系统灵活性、复用性和可维护性。展示层的构件主要功能是在HTTP协议上对Web请求 request 进行响应 response 动态生成网页。用户每在浏览器上点击一个链接或图标 实际上是通过Web向服务器发出请求。J2EE平台的Web构件对这些请求进行处理后回复给客户相应的HTML或XML文件。 业务层 包括了用于实现企业业务操作的程序 使用到的J2EE应用构件包括了EJB容器中的无状态会话Bean Stateless EJB POJOPlain Old Java Object 。业务逻辑由EJB构件及POJO在EJB Container上实现。EJB构件能够从Web容器中接收数据并将处理过的数据通过数据访问层传送到企业信息系统来存储。此外 EJB还能够从数据库检索数据并送回到客户端。由于EJB依赖J2EE的EJB容器进行底层操作 使用EJB构件编写的程序具有良好的扩展性和安全性 易于进行分布式的事务管理。 集成层 用于实现业务层的POJO与企业信息系统数据源的CRUD操作。集成层的应用构件包括了POJO DAO数据访问对象 FAO文件访问对象 并部署在EJB容器中。在应用系统中引进了集成层构件 主要目的是为了降低部署在业务层上的构件跟企业信息系统之间的耦合性及提高系统扩展性。 企业信息系统 企业信息系统是指企业处理和存储信息数据的程序系统 譬如企业资源计划 ERP 、大型机数据事务处理以及数据库系统等。 J2EE的多层企业级应用模型将两层化模型中的不同层面切分成许多层 一个多层化应用能够为不同的每种服务提供一个独立的层 25 展示了J2EE典型的四层结构第二章 系统的体系结构及相关技术 17 可以看出J2EE典型的结构分为四层 J2EE体系包括java server pages JSP java SERVLET enterprise bean WEB service等技术。这些技术的出现给电子商务时代的WEB应用程序的开发提供了一个非常有竞争力的选择。怎样把这些技术组合起来形成一个适应项目需要的稳定架构是项目开发过程中一个非常重要的步骤。完成这个步骤可以形成一个主要里程碑基线。形成这个基线EE平台包含了四类容器 即应用程序客户端容器 Application Client Container 、Applet容器 Applet Container 、Web容器 web Container 和EJB容器 EJB Container 。每类容器都包含有特定的应用组件 容器为这些组件提供标准服务 包括应用组件的部署、管理和运行。各个容器中的部分组件可以互相访问 这些访问可以是远程访问 即运行在不同的Java虚拟机上 也可以是本地访问。容器还负责对应用组件所请求的资源完成注入 Inject 比如事务管理、安全检查、资源池管理等等。当容器内的应用组件与容器外的应用进行交互时 要基于容器所提供和支持的协议来进行 26 ClientTier Web Brower Applet HTML Desktop Java Application Device Java Client Middle Tier JSP JSP Servlet Server Services WebServer EJB Container EJB EJB EJB Container Services Enterprise Data EIS Tier 电子科技大学硕士学位论文 18 Java数据库开发数据库应用程序的最终目标就是为用户提供一个满足长期需求的软件产品 因此 成功地开发一个数据库应用程序的关键是要详细地定义用户的需求 然后再围绕用户的需求进行开发 数据库应用程序的一般开发基本步骤有三个 系统设计、系统实现、系统运行和维护。 JDBC简介Java数据库连接 Java Database Connectivity 简称JDBC 是Java语言中用来规范客户端程序如何来访问数据库的应用程序接口 提供了诸如查询和更新数据库中数据的方法。JDBC也是Sun Microsystems的商标。JDBC技术是Java语言中数据库编程的标准。JDBC技术本身提供了一些可用的编程接口来完成一些基础事务的处理 它JDBC是面向关系型JDBC驱动程序共分四种类型 类型1 JDBC ODBC桥 这种类型的驱动把所有JDBC的调用传递给ODBC 再让后者调用数据库本地驱动代码其优点是只要有对应的ODBC驱动 大部分数据库厂商都会提供 几乎可以访问所有的数据库。但是执行效率比较低 不适合大数据量访问的应用 由于需要客户端预装对应的ODBC驱动 不适合Internet Intranet应用。 类型2 本地API驱动 这种类型的驱动通过客户端加载数据库厂商提供的本地代码库 来访问数据库而在驱动程序中则包含了Java代码。 优点 速度快于第一类驱动 但仍比不上第3、第4类驱动 缺点由于需要客户端预装对应的数据库厂商代码库仍不适合Internet Intranet应用。 类型3 网络协议驱动 这种类型的驱动给客户端提供了一个网络API 客户端上的JDBC驱动程序使用套接字 Socket 来调用服务器上的中间件程序 后者在将其请求转化为所需的具体API调用。 优点 不需要在客户端加载数据库厂商提供的代码库 单个驱动程序可以对多个数据库进行访问 可扩展性较好。 第二章 系统的体系结构及相关技术 19 缺点 在中间件层仍需对最终数据进行配置 由于多出一个中间件层 速度不如第四类驱动程序。 类型4 本地协议驱动 这种类型的驱动使用Socket 直接在客户端和数据库间通信。 优点 访问速度最快 这是最直接、最纯粹的Java实现。 缺点 因为缺乏足够的文档和技术支持 几乎只有数据库厂商自己才能提供这种类型的JDBC驱动 需要针对不同的数据库使用不同的驱动程序。数据库的。 数据库管理系统数据库是相互关联的数据的集合 数据是描述现实世界中各种具体事务或抽象概念的信息 并且可以存储和有现实意义的。数据库一般有以下特性 1、数据库是具有逻辑关系和确定意义的数据集合 在逻辑上没有关系的数 据集合就不是数据库。 2、数据库是针对明确的应用目标而设计的 每个数据库都有自己的一组用户以及这些用户服务的应用程序。 3、一个数据库表示现实世界的一个部分 称之为小世界 20 Access数据库Microsoft Access是微软公司推出的office系列办公自动化软件的组件之一 是一个中小型数据库管理系统。具有操作简单、分析功能强、使用广泛等优点。缺点是他是一个单用户系统 不支持多个用户同时访问 且只能在Windows平台上使用。 Oracle数据库Oracle简称甲骨文 是一家名声不像微软、IBM那样显赫 但在IT软件业 则是仅次于微软公司的世界第二大软件公司 以关系型数据管理系统 RDBMS 为中心的一家软件公司。 电子科技大学硕士学位论文 20 Oracle不仅在全球最先推出了RDBMS 并且事实上掌握着这个市场的大部分份额。现在 他们的RDBMS被广泛应用于各种操作环境 Windows NT、基于UNIX系统的小型机、IBM大型机以及一些专用硬件操作系统平台。 事实上 Oracle已经成为世界上最大的RDBMS供应商 并且是世界上最主要的信息处理软件供应商。由于Oracle公司的RDBMS都以Oracle为名 所以 在某种程度上Oracle己经成为了RDBMS的代名词。 Oracle数据库管理系统是一个以关系型和面向对象为中心管理数据的数据库管理软件系统 其在管理信息系统、企业数据处理、因特网及电子商务等领域有着非常广泛的应用。因其在数据安全性与数据完整性控制方面的优越性能 以及跨操作系统、跨硬件平台的数据互操作能力 使得越来越多的用户将Oracle作为其应用数据的处理系统。 Oracle数据库是基于“客户端 服务器” Client Server 模式结构。客户端应用程序执行与用户进行交互的活动。其接收用户信息 并向“服务器端”发送请求。服务器系统负责管理数据信息和各种操作数据的活动。 Oracle数据库有如下几个强大的特性 可移植性很强Oracle大体上分两大块 一块是应用开发 一块是系统管理。 开发主要是写存储过程、触发器什么的 还有就是用Oracle的Develop工具做form。有点类似于程序员 需要有较强的逻辑思维和创造能力。管理则需要对Oracle数据库的原理有深刻的认识 有全局操纵的能力和紧密的思维 责任较大 因为一个小的失误就会丢失整个数据库 相对前者来说 后者更看重经验。 SQLServer2000SQL Server2000作为Microsoft BackOffice产品家族的重要成员 是Windows上最受欢迎的关系型数据库 不但继承了该类产品的优秀特点 还对许多组件作了适当的扩充。 MySQLMySQL是一个小型关系型数据库管理系统 开发者为瑞典MySQLAB公司 在2008年被Sun公司收购 现为Oracle 。MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中。由于其体积小、速度快、总体拥有成本低 尤其是开放源码这一特点

  基于J2EE的企业财务系统设计及实现实现,系统,企业,系统设计,系统的设计,财务,设计,财务公司,企业财务,财务系统

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