Java实用系统开发指南

Jive论坛系统

　　Java系统开发学习的一个不可忽视的步骤就是研读优秀的源码，从中汲取前人探索的结晶，从而不断提高自己的设计和编程水平。本章主要是从设计模式角度来剖析Jive论坛系统，既能充分理解Jive论坛的源码，又能学习设计模式在Java系统中的使用。

3.1  Jive功能需求

　　Jive功能需求分析类似于一个新系统的需求分析。只有了解Jive系统实现了哪些论坛功能，才能进一步研究和学习它是怎样巧妙、优雅地实现这些功能的。

3.2  Jive与设计模式

　　Jive论坛系统使用大量设计模式巧妙地实现了一系列功能。因为设计模式的通用性和可理解性，将帮助更多人很快地理解 Jive论坛源码，从而可以依据一种“协定”来动态地扩展它。那么使用设计模式还有哪些好处？

3.2.1   设计模式

　　设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的。设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石。

　　GOF（设计模式作者简称）《设计模式》这本书第一次将设计模式提升到理论高度，并将之规范化，该书提出了23种基本设计模式。自此，在可复用面向对象软件的发展过程中，新的大量的设计模式不断出现。

　　很多人都知道Java是完全面向对象的设计和编程语言，但是由于接受教育以及经验的原因，大多数程序员或设计人员都是从传统的过程语言转变而来，因此在思维习惯上要完全转变为面向对象的设计和开发方式是困难的，而学习设计模式可以更好地帮助和坚固这种转变。

　　凡是学习完成设计模式的人都有一种类似重生的感觉，这种重生可以从很多方面去解释。换一种新的角度来看待和解决问题应该是一种比较贴切的解释，而这种新的思维角度培养属于基础培训，因此，设计模式是学习Java的必读基础课程之一。

3.2.2   ForumFactory与工厂模式

　　工厂模式是GOF设计模式的主要常用模式，它主要是为创建对象提供了一种接口，工厂模式主要是封装了创建对象的细节过程，从而使得外界调用一个对象时，根本无需关心这个对象是如何产生的。

　　在GOF设计模式中，工厂模式分为工厂方法模式和抽象工厂模式。两者主要区别是，工厂方法是创建一种产品接口下的产品对象，而抽象工厂模式是创建多种产品接口下的产品对象，非常类似Builder生成器模式。在平时实践中，使用较多的基本是工厂方法模式。

　　ForumFactory中提供了很多抽象方法如createForum、createThread和createMessage()等，它们是创建各自产品接口下的具体对象，这3个接口就是前面分析的基本业务对象Forum、ForumThread和ForumMessage，这些创建方法在ForumFactory中却不立即执行，而是推迟到ForumFactory子类中实现。

3.2.3   统一入口与单态模式

　　在上面ForumFactory的getInstance方法使用单态（SingleTon）模式。单态模式是保证一个类有且仅有一个对象实例，并提供一个访问它的全局访问点。

　　前面曾提到ForumFactory是Jive提供客户端访问数据库系统的统一入口。为了保证所有的客户端请求都要经过这个ForumFactory，如果不使用单态模式，客户端下列调用语句表示生成了ForumFactory实例：

　　ForumFactory factory = new DbForumFactory();

　　客户端每发生一次请求都调用这条语句，这就会发生每次都生成不同factory对象实例，这显然不符合设计要求，因此必须使用单态模式。

3.2.4   访问控制与代理模式

　　代理模式是属于设计模式结构型模式中一种，它是实际访问对象的代理对象，或者影子对象，主要达到控制实际对象的访问。这种控制的目的很多，例如提高性能等。即远程代理模式，这种模式将在以后章节讨论。

3.2.5   批量分页查询与迭代模式

　　迭代（Iterator）模式是提供一种顺序访问某个集合各个元素的方法，确保不暴露该集合的内部表现。迭代模式应用于对大量数据的访问，Java Collection API中Iterator就是迭代模式的一种实现。

　　在前面章节已经讨论过，用户查询大量数据，从数据库不应该直接返回ResultSet，应该是Collection。但是有一个问题，如果这个数据很大，需要分页面显示。如果一下子将所有页面要显示的数据都查询出来放在Collection，会影响性能。而使用迭代模式则不必将全部集合都展现出来，只有遍历到某个元素时才会查询数据库获得这个元素的数据。

3.2.6   过滤器与装饰模式

　　Jive论坛实现了信息过滤功能。例如可以将帖子内容中的HTML语句过滤掉；可以将帖子内容中Java代码以特别格式显示等。这些过滤功能有很多，在实际使用时不一定都需要，是由实际情况选择的。例如有的论坛就不需要将帖子内容的HTML语句过滤掉，选择哪些过滤功能是由论坛管理者具体动态决定的。而且新的过滤功能可能随时可以定制开发出来，如果试图强行建立一种接口包含所有过滤行为，那么到时有新过滤功能加入时，还需要改变接口代码，真是一种危险的行为。

3.2.7   主题监测与观察者模式

　　在Jive中，用户也许会对某个主题感兴趣，希望关于此主题发生的任何新的讨论能通过电子邮件通知他，因此他订阅监视了这个主题。因为这个功能的实现会引入电子邮件的发送。在前面章节已经讨论了电子邮件发送有可能因为网络原因延迟，如果在有人回复这个主题时，立即进行电子邮件发送，通知所有订阅该主题的用户。那么该用户可能等待很长时间得不到正常回应。

　　使用观察者模式，可以通过触发一个观察者，由观察者通过另外线程来实施邮件发送，而被观察者发出触发通知后，可以继续自己原来的逻辑行为。

3.3  Jive安全管理机制

3.3.1   安全验证机制

　　Jive的安全验证机制是按照比较通用的思路设计的。类似前面“简单的用户注册管理系统”中的介绍，Jive也是在所有的JSP页面中include一个安全检验功能的global.jsp。由于global.jsp是在每个JSP一开始必须执行的功能，因此通过拦截global.jsp拦截发往各个JSP页面的请求（request）。如果这个请求是合法的，将被允许通过；如果不是，将注明请求者身份是Anonymous（匿名者）。

　　Jive的安全验证机制比较简单易懂，值得在实践中学习借鉴。但是注意到这套安全验证机制只是Web层的“手工”验证，资源访问权限（ACL）也是自己“手工”来实现的。如果使用EJB技术，因为EJB容器本身有一定的资源访问控制体系，因此在Web层验证通过后，需要将这些登录信息传递到EJB层。当然如果直接使用Web容器的安全验证机制，那么Web层与EJB层之间的登录信息传递将由容器实现，这样就更加简单方便。

3.3.2   用户资料管理

3.4  Jive的缓存机制

　　Jive论坛的一个主要特点就是其性能速度快，因此很多巨大访问量的网站都采用了Jive论坛。这些都是由于Jive采取了高速缓存机制。

　　缓存（Cache）机制是提高系统运行性能必不可少的技术。缓存机制从原理上讲比较简单，就是在原始数据第一次读取后保存在内存中，下次读取时，就直接从内存中读取。原始数据有可能保存在持久化介质或网络上。缓存机制也是代理模式的一种实现。

3.4.1   缓存原理和实现

　　Jive的Cache总体来说实现得不是非常精简和有效。它是针对每个具体数据对象逐个实现缓冲，这种“穷尽”的办法不是实践所推荐的用法。通过使用动态代理模式，可以根据具体方法的不同来实现缓存是值得推荐的做法。Jive的缓存实现得比较简单，可以用来学习和研究缓存机制

3.4.2   缓存使用
3.4.3   小结

3.5  Jive的其他组件技术
3.5.1   Jive的树形结构
3.5.2   XML与JDOM

　　分析读取XML数据有很多工具，如DOM（）和SAX（）。这两种是标准的XML分析器，可以使用任何语言来实现，DOM分析XML数据时，是将整个文档一下子读入内存，如果文档很大，性能就发生影响，而SAX则是动态地对每一行分析，无需全部读入，因此在分析大文档时速度比较快。

　　但是这两种分析方法都是围绕XML树形结构展开的，在编制这两种分析器时，会涉及到大量XML概念的API，需要一定的XML基础和知识，使用起来有一定难度。

　　JDOM（）封装了DOM/SAX的具体使用技术，以非常符合Java编程方式的形式来分析XML，因此使用起来非常方便。

3.5.3   全文检索和Lucene

　　Jive中支持全文检索，这个功能主要核心依赖另外一个开放源代码项目Lucene（）。Jakarta Lucene是一个高性能全文搜索引擎，可以跨平台应用于任何搜索应用。

3.5.4   Jive的中文问题

　　要从根本上解决Java的中文问题，只要将Java系统的统一编码定义为UTF-8。UTF-8编码是一种兼容所有语言的编码方式，惟一比较麻烦的就是要找到应用系统的所有出入口，然后使用UTF-8去“结扎”它。

3.6  Jive图形处理

　　服务器端的图形处理需要使用到Java的图形处理技术，而且图形处理是在服务器端的Web容器中进行的。和以往Java在客户端进行图形处理稍微有所不同，相同的是都要使用计算机的底层图形支持资源。

3.6.1   图形上传处理
3.6.2   服务器端图形处理

3.7  Jive安装调试运行
3.8　小结

　　Jive系统是一个完全的Web系统，整个系统的最大特点是自我定制实现，它为了提高数据库的访问性能，使用了自己开发的数据库连接池；为了提高系统的数据处理系统，它使用了缓存机制；为了实现用户安全管理机制，它使用Proxy模式实现了角色权限的定位和检查等。这些模块功能在很多系统中都是需要的，但是如果想从Jive系统提炼出这些模块功能以达到重用，又是非常困难的。

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