浅析J2EE、J2SE和J2ME

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随着Internet网络的迅速发展，基于互联网的企业应用要求软件平台具有开放性、分布性和平台无关性。于是就相继出现了RPC/COM/CORBA等技术，但这些技术在实际应用中存在着许多不足和局限。它们的特定协议难以通过防火墙，因而不适于Web上的应用开发。为了进一步开发基于Web的应用，出现了Sun公司的Sun ONE（Open Net Environment 开发网络环境）和Microsoft公司的.NET等Web 服务技术体系。 Sun ONE体系结构以Java语言为核心，包括J2SE/J2EE/J2ME和一系列的标准、技术及协议。它包括Sun独有的iPlanet软件系列，其中有在市场上受欢迎的LDAP目录服务器软件，以及Forte for Java——便于在任何环境下书写Java 语言的软件工具。我们很容易就能从网上免费获得和使用包括Java 集成开发环境、Java数据库和中间件（Application Server）服务器等产品，以及它们的源代码。Sun ONE更接近或能满足互联网在智能化Web服务方面对分布性、开发性和平台无关性的要求。 随着Java技术的不断发展，它根据市场进一步细分为:针对企业网应用的J2EE（Java 2 Enterprise Edition）、针对普通PC应用的J2SE（Java 2 Standard Edition）和针对嵌入式设备及消费类电器的J2ME（Java 2 Micro Edition）三个版本。本文就Sun ONE的Java核心应用——J2SE/J2EE/J2ME作一些介绍。 J2EE技术应用 J2EE是Sun公司推出的一种全新概念的模型，比传统的互联网应用程序模型更有优势。 J2EE模型 J2EE的应用编程模型（J2EE Blueprints）提供了一种用于实施基于J2EE多层应用的文档和实例套件的体系模型，简化了这项复杂的工作。它被开发人员用作设计和优化组件，以便开发人员从策略上对开发工作进行分工。 J2EE应用编程模型要求开发者将自己的工作分成两类：商业逻辑和表示逻辑，其余则由系统资源自动处理，不必为中间层管道进行编码。这样，开发人员就能将更多的时间花在商业逻辑和表示逻辑上。对重视缩短项目周期的公司来说，这种转变深受欢迎。 J2EE平台 J2EE平台是运行J2EE应用的标准环境，由J2EE部署规范（一套所有J2EE平台产品都必须支持的标准）、IETF标准集和CORBA标准组成。最新的J2EE平台还添加了JavaBean组件模型。开发人员可以利用JavaBean组件模型来自定义Java类实例，并可通过已定义的事件访问Java类。 J2EE支持EJB，因此开发人员可以执行多用户交易功能。当在J2EE服务器上运行时，Enterprise JavaBeans将应用逻辑分成可再利用和可扩展的代码段。Enterprise JavaBeans并不是新特征，但是通过定义标准客户端和服务API，J2EE增强了它的能力和可移植性。 EJB在服务器的一个容器内运行，提供所有典型的中间层服务，如事务管理、安全、远程客户连接、生存周期管理和数据库连接缓冲。为了让事务系统在存在EJB容器的情况下运行，开发人员只需在部署描述文件中定义Beans的事务属性即可。 J2EE通过定义一组标准的结构来实现它的优势，例如： 1.J2EE Application Programming Model，是一种用于开发多层次、瘦型客户用户程序的标准设计模型； 2. J2EE Platform，是一个标准的平台，用来整合J2EE的应用程序，并指定一系列的接口和方法； 3. J2EE Compatibility Test Suite，是一套兼容测试组件，用来检测产品是否同J2EE平台兼容； 4.J2EE Reference Implementation，用来示范J2EE的能力。 J2EE服务器 Sun的J2EE服务器通过Java 命名和目录接口（JNDI）、认证、HTTP及与Enterprise JavaBeans兼容的能力，提供命名和目录服务。JNDI是Java平台的一种标准扩展版，向企业内的命名和目录服务提供具有Java功能的，带有统一接口的应用，包括LDAP。 J2EE服务器还利用了Java Servlet技术。Java Servlet可以看作是运行在服务器上的一个小程序，它向开发人员提供以组件为基础创建基于Web应用的、独立于平台的方法。它不像利用CGI那样具有性能局限。Java Servlet是一种扩展Web服务器功能的简单技巧。由于它是用Java编写的，因而能够访问整个Java API库，也包括用于访问企业数据库的JDBC API。 JSP是Java Servlet的一种扩展。Java Servlet提供开发和显示来自服务器的交互式Web页。如今JSP又有了进一步的改进，它使得创建和支持静态模板和动态内容相结合的HTML和XML页面更加容易。 安全性 J2EE平台定义了一种标准的公开存取控制规则，当程序在企业平台上开发时就已被程序师定义和解释了。J2EE也需要提供一个标准的注册机制，以便应用程序不会将这些注册机制和逻辑相混合，从而使相同的工作执行于大量的不同环境中时并不需要改变源代码。例如：J2EE应用程序开发人员可以指定几个安全级别，当用户访问数据时，他们可写出代码来检查当前用户权限的级别。在开发阶段，开发人员赋予多组用户适当的安全级，使应用程序在执行限制操作之前能够容易的判断限制级。 J2EE 平台是Java技术企业级应用的最佳平台，它可以让程序员迅速、快捷地开发和分布企业级应应用程序。以下便是它的相关技术： 1.Enterprise JavaBeans Architecture，企业级JavaBeans 定义了一个应用程序接口。它可以使程序员迅速开发、发布和管理跨平台的、基于组件的企业级应用程序。 2.JavaServer Pages，JSP 技术提供了一种简单、快速的方法来创建动态网页。通过它，可以快速地开发基于Web的应用程序，并且这些应用程序都是与平台无关的。因为JSP与ASP很相似，所以熟悉ASP的人学习它就很容易了。 3.Java Servlet，提供了应用程序接口。通过它可以简单快速地开发并扩展服务器功能。就发展趋势来看，它将来有可能取代CGI。 4.J2EE Connector，提供了一种标准结构来联接不同的企业信息平台。 5.Java Naming and Directory Interface(JNDI)，在Java 平台与商业信息之间，JNDI提供了统一、无缝的标准化连接。通过使用JNDI，程序员可以在企业多命名与目录服务之间传送Java 应用程序。 6.Java Interface Definition Language(JIDL),通过使用CORBA，可以提供协同工作的能力。JIDL包括一个IDL-to-Java 编译器和支持IIOP（Internet Inter-Orb Protocol）的ORB。 7.JDBC,几乎是为所有的数据库提供了统一的接口，同时可以创建高级工具和接口。 8.Java Message Service(JMS)，它几乎规范了所有企业级消息服务，如可靠查询、发布消息、订阅杂志等各种各样的PUSS/PULL技术的应用，并且为它们提供了一个标准接口。 9.Java Transaction API(JTA)，为分布式系统中可处理的应用程序规定了一个高级的管理规范。 10.JavaMail,JavaMail应用程序接口提供了一整套模拟邮件系统的抽象类。通过JavaMail，可以创建邮件或消息应用程序。 11.RMI-IIOP,使用它就可以只用Java 技术和Java RMI接口开发客户机与服务器的远程接口。 J2EE使用固定的文件格式捆绑某个模块：用.ear文件捆绑J2EE应用程序；用.jar捆绑Enterprise Bean。例如，一个.ear文件包含一个.xml文件作为其分布描述，还包含一个或多个.jar和.war文件；一个.jar文件除了包含它的分布描述外，还包含了作为Enterprise bean的.class文件。 J2EE应用程序的开发阶段分为四步：1.Enterprise Bean创建；2.Web Component创建；3.J2EE应用程序装配；4.J2EE应用程序分布。以下是J2EE兼容产品部分列表： BEA WebLogic Server 6.0、Borland App Server、HP Bluestone Total-e-Server、IBM WebSphere Application Server、IONA iPortal Application Server、iPlanet Application Server、Macromedia JRun Server、Oracle 9i Application Server、SilverStrean Application Server、Sybase EAServer、TogetherSoft ControlCenter、Java 2 SDK Enterprise Edition。 J2ME技术的应用 J2ME（Java 2 Platform Micro Edition）是为无线电子市场所设计的，包括JVM规范和API规范。其API规范是基于J2SE（Java 2 Standard Editon)的。J2ME 定义了一套合适的类库和虚拟机技术。这些技术可以使用户、服务提供商和设备制造商通过物理（有线）连接或无线连接，按照需要随时使用丰富的应用程序。 J2ME又被称为Java 2 微型版，被使用在各种各样的消费电子产品上，例如智能卡、手机、PDA、电视机顶盒等方面。当然了，J2ME也提供了Java语言一贯的特性，那就是跨平台和安全网络传输。它使用了一系列更小的包，而且Javax.microedition.io 为J2SE包的子集。J2ME可以升级到J2SE和J2EE。 在J2ME出现之前，我们更多接触到的是Java卡（Java Card）、嵌入式Java（Embedded Java）和实时Java（Real Time Java）等。其中Java卡是针对SIM卡、智能卡等设备而定制的最小Java子集，比J2ME还要小，移植性也不强。嵌入式Java则针对特殊用户自行配置Java类库和VM（Virtual Machine，虚拟机）。它对资源需求极小，可运行在无图形用户接口和网络的设备上，可以添加用户专用的API，但是它就无法移植。实时Java是由IBM领导的实时定制Java专家组负责实施的，现在还在不断完善中。不过，从严格意义上来说，它们都不是真正的J2ME。 像其它版本一样，J2ME具有很多Java技术特性，主要有： 1.可以在各种支持Java的设备上运行； 2.代码短小； 3.充分利用Java语言的优势； 4.安全性好； 5.用J2ME实现的应用可以方便地升级到J2SE、J2EE。 J2ME的配置和框架 为了支持用户和嵌入式市场提出的灵活性和可定制性要求，J2ME被设计得更加模块化和可缩放化。J2ME在设备原有的操作系统上建造了3层软件来实现这种要求： 1.JVM层，这层基于宿主操作系统，按照某一种J2ME的配置，实现了JVM。 2.配置层，这层对于用户可见度要低一些，但对框架层非常重要。它针对“水平”市场的需求，定义了Java虚拟机的最小功能集和Java类库的最小集合。在某种意义上，配置层定义了开发者在所有设备上都可以使用Java特性和类库的“最小公分母”。 3.框架层，这层对于用户和应用程序提供者来说是最常见的。它针对“垂直”市场的需求，定义了Java虚拟机的最小功能集和Java类库的最小集合。其框架是基于特定的配置层实现的。只要设备支持相同的框架层，针对特定框架层开发的应用程序就可以移植到其它设备上。一个设备可以支持多个框架层。 在J2ME设备中，JVM与配置层紧密相连，它们体现了每一类设备的基本功能。框架层针对不同的设备，在配置层的基础上规定了附加的API。为了满足不断更新的应用程序，框架层可以扩充新的Java库类。在不远的将来，随着新设备的不断出现，J2ME技术将提供范围广泛的框架层、配置层和VM。JCP（Java Community Process）可以为客户和开发商提供规范。根据JCP的定义，J2ME目前的一种配置层是“面向连接的设备配置”层（Connected Device Configuration），它采用典型的Java虚拟机技术。这种全功能的VM包含了基于台式机系统上的虚拟机的所有功能，适用于拥有至少几兆字节内存的设备。对于无线设备和其它内存不足的设备，J2ME采用“面向连接的受限设备配置”（CLDC）技术。 KVM是J2ME的核心特征。它是一个可移植性非常高的JVM，专用于内存小、资源有限、能上网的设备，例如蜂窝电话、寻呼机和个人组织器等。这些器件一般都含有16或32位的处理器，最低128KB内存。KVM能够被灵活应用到各种行业、各种类型的设备上，并能够适应这些设备的多样化所带来的问题，比如处理器的耗电量、内存的大小、设备和应用程序的特殊功能等问题。 CLDC技术 CLDC定义了目标Java平台，该平台基于小型的、资源较少的、内存仅有160～512K的设备。CLDC是由KVM和用在蜂窝电话、数字产品、双向寻呼机、个人组织器和家用电器等核心库类及接口组成。使用CLDC技术有很多优点： 1.跨平台，这点保留了Java一贯的特点，应用程序不会随着平台差异而产生变化。 2.动态性，这点也是很吸引人的，可以根据需要下载自己喜欢的应用程序和服务，并且可以和其它的CLDC设备通信。 3.安全性，Java 本身的特点造就了这一特性。 与 J2SE相比，CLDC缺少下列所说的特征： 1.AWT（抽象窗口开发包），Swing或其它图形库； 2.用户定义类装载器； 3.类实例的最终化； 4.弱的引用； 5.RMI； 6.Reflection（映射）。 CLDC有四个包：java.lang、java.util、java.io和javax.microedition。除了javax.microedition包以外，其它的几个包都是J2SE包的核心子集。CLDC采用这些J2SE类库，但是把其中一些在微型设备中用不到类、属性和方法去掉了。 J2ME定义两个配置:Connected Device Configuration(连接设备配置，CDC)和限制性更强的Connected Limited Device Configuration(有限连接设备配置，CLDC)。 J2SE技术的应用 Java 2标准版是一种开发和部署平台，提供了编写桌面、工作站应用程序所有必需的功能。J2SE软件是快速开发、部署关键任务和企业应用程序的首选解决方案。J2SE 1.4版本是基于Java跨平台技术和强有力的安全模块而开发的，其最新的特征和功能极大地提高了Java语言的伸缩性、灵活性、适用性，以及可靠性。 J2SE 1.4 特点： 1.良好的计算性能和缩放能力。 J2SE 1.4版是一个快速开发和配置跨平台的企业级应用与服务的综合性平台。它提升了Java计算的性能与缩放能力，代表了Java技术的大跨步进展。有了J2SE 1.4版，企业就可以通过更简易的步骤、花费更少的时间，采用Java技术开发与配置要求更高的应用了。J2SE 1.4版在Java客户机应用方面得到了重大性能提升。基于Swing的Java小程序和应用程序在图形用户界面(GUI)的响应速度上也大有提高。 2.跨平台。 J2SE 1.4版是一个具有综合性能的平台，能使一个完整的、可缩放的高性能应用配置在任何种类的平台上。 3.支持Web服务。 J2SE 1.4版与以前各J2SE版全面兼容。J2SE 1.4版对SSL、LDAP和CORBA等业界标准技术也给予支持，因此保证了在不同平台、系统和环境间的互操作能力。J2SE 1.4版支持XML技术和一整套安全服务，因此为基于各类标准的可互操作应用与服务的创建奠定了重要基础。有了J2SE 1.4版与Java Web Services Developer Pack的结合，开发商就能创建、测试和配置Web服务了。 4.完整性。J2SE 1.4版还是一个完整的开发环境。开发商可基于这一环境创建功能丰富的交互式应用。这些应用可以配置在任何平台上。J2SE 1.4具有新的GUI控制功能、快速的Java 2DT图形功能、支持国际化与本地化扩展和新的配置选项，并对Windows XP提供扩展支持。 总之，J2SE 1.4版是多种不同风格软件的开发基础，包括客户端Java小程序和应用程序，以及独立的服务器应用程序等。J2SE 1.4版还是J2ME的基础，是J2EE执行程序的推动力。 Java之所以能够发展得很快，是因为互联网的发展非常快。Java可以和浏览器结合在一起，因而很自然地在桌面系统得到广泛应用。从计算的结构来看，Java主要分三大类：第一是服务器端，这里就有了J2EE企业版；第二是桌面PC，这一类用的是J2SE标准版;第三就是掌上电脑、移动设备，用的都是J2ME。但是，大部分非企业级软件还是在J2SE上开发的比较多。首先，这是因为很多的应用软件都是在J2SE上开发的；其次，J2SE是和J2EE兼容的，企业版是在标准版上的扩充，在J2SE的版本上开发的软件，拿到企业的平台上是一样可以运行的；再次，一般开发还是在J2SE的环境上，只是说J2ME提供微型版的一个环境。在J2SE上虚拟出一个环境，开发出来的应用软件是可以拿到微型版上运行的。 下载本文示例代码


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