通過Java編程處理XML 服務SOA

 很多大型軟體供應商還在開發各自的 SOA 產品。因此，SOA 領域目前綜合了各種技術，包括 Java Business Integration （JBI）、Intelligent Event Processing 和 Business Process Execution Language （BPEL） 伺服器。因此，在將各種技術融入到一個解決方案之前，想要從 SOA 中受益的使用者組織很可能需要進行大量投資。通過對 SOA 布置如此高的複雜性，行業提前為實現供應商定位鋪好了道路，即使 SOA 其中的一項承諾是實現基於標準、面向組件、獨立於供應商的計算。在開始代價高昂的遷移過程前，使用者組織能夠獲得一些實用的 SOA 使用體驗嗎？

    為回答這個問題，本文通過簡單的 XML 和一些 Java 代碼示範了幾個重要的 SOA 原理。本文並不打算介紹 SOA 領域中的所有內容；相反，我們只介紹其中的一些關鍵區段。例如，您可以考慮使用 RSS 發布 XML 服務定義。但是，在本文的例子中，傳輸機制使用的是 Java 工具。

    Java 技術和 XML

    Java 技術和 XML 幾乎成為了同義字。實際上，我通過 IBM 工具對整篇文章應用了 XML 格式。儘管 XML 取得了顯而易見的巨大成功，仍需注意 XML 是一種相當笨拙的技術，例如 和 標籤會增加大量頻寬並在通過網路傳輸資料時處理系統開銷。然而，忽略這種特性，XML 確實提供了一些強大的處理工具。這些工具(本文將探討其中的兩種)基本上解決了資料表示和解析問題(後者長久以來一直難以解決)。現在，通過使用 XML 工具，各種技術層級的程式員都可以實現專業的標準化解析。

    Java 技術為 XML 資料處理提供了一些真正強大的工具(請參見側欄 Java 技術和 XML)。如果將 清單 1 中的內容看作是給定資料集的基於 XML 的呈現，那麼您還可以使用其他方式進行呈現。構成 清單 1 基本內容的未經處理資料一般儲存在資料庫中。因此，您如何將這些資料打包成 XML?

    這種聚焦式方法的優點就是使用者組織中的 Java 開發人員可以使用其中的理念構建自己的簡單的實驗性 SOA。這種實驗模式有助於組織實現 SOA 的商業效益。後者包含對商務服務建模，例如計算服務、使用者自助服務、更好的自動化服務和更具響應性的服務。您可以將上述的遷移作為一個獨立實驗實現，與現有商務程序並行運作。

    使用者組織不需要進行大型投資就可實現一個實驗性質的 SOA。通過這種方式，陳述特定於組織的 SOA 需求時可以脫離任何供應商實現。實際上，某些較小的使用者組織可以繼續使用他們的實驗性 SOA 模式，只在後期遷移到軟體供應商提供的大型商用解決方案。

    自助服務趨勢

    對於大多數服務提供者來說，自助服務正在發展為一種趨勢 — 特別是那些資金緊張的 ISP。因此，如果您需要更多頻寬(進行下載或玩線上遊戲)，您可以登入到供應商的 Web 網站並通過 Web 頁面自動升級與供應商的串連。讓我們看一個具體的例子：清單 1 展示了一個簡單的基於 XML 的使用者服務設定檔。

    清單 1. 一個簡單的基於 XML 的服務描述

    < ServiceInstance>

    < Customer>Josephine Bloggs< /Customer>

    < Package>Internet< /Package>

    < Bandwidth>1mbps< /Bandwidth>

    < DownloadLimit>1Gbyte< /DownloadLimit>

    < Uptime>95< /Uptime>

    < /ServiceInstance>

  代碼解釋了這個使用者 XML 服務模型。該模型包括：

    一個服務執行個體

    客戶名字

    服務包的名稱

    已配置的頻寬量

    每月允許的下載限度

    供應商正常已耗用時間保證

    無疑，服務定義可以比此處的例子複雜很多。其他內容可能包括客戶地址、賬單明細、往返延遲、加密和服務信用資訊等。重點是，越來越多的供應商提供如 清單 1 所示的 Web 存取細節。某種程度上講，這種嘗試可以減少支援電話的花銷和發生頻度。有趣的是，這種基於 Web 的服務可以使使用者覺得為他們提供服務的是較為先進的供應商。這實現了雙贏的局面，因為客戶可以更好地訪問他們的服務資料，而供應商可以銷售無需他們插手的服務包。授權的使用者可以修改如 清單 1 所示的一些服務參數 — 例如，配置的頻寬。隨之修改的是使用者每月的訂購費用。

    因此，清單 1 中的代碼形成了基於 XML 的服務模型的基礎。通過簡單地與線上表單進行互動，使用者可以修改可寫的服務元素(例如頻寬)。通過線上表單進行的修改將被記錄，然後反映到可由使用者設定檔修改的後端服務中。這是一種實現自助服務的標準方法。

    然而，您將要瞭解的是另一種更加鬆散耦合的自助服務 — 使用這種服務，使用者可以通過在網路中傳輸 清單 1 中的 XML 內容修改資料。在這種情境中，所傳輸的 XML 內容可通過一個 Java 客戶機進行修改，後者可運行在台式機、膝上型電腦、甚至某種資源受限的裝置上(例如手機)，然後將資料發回給網路服務供應商。這種機制超越了基本的 HTML 頁面模型並採納了 SOA 思想。

    將服務定義 XML 文檔傳輸給使用 Java 技術的客戶機

    清單 2 中的內容摘取自本文附帶的 Java 檔案 encodeXML.java.(相關檔案可從 下載 部分獲得)。encodeXML.java 類對 XMLEncoder 類的對象進行了執行個體化。如您所見，這個對象隨後在目前的目錄中建立了名為 xmldata.xml 的檔案。下一步是將 XML 資料值插入到檔案中，這可以通過調用一連串的 writeObject() 方法實現(清單 2 對此進行了說明)。顯然，在生產環境中，清單 2 中硬式編碼文本字串將來自資料庫這樣的持久性儲存。無論何種情況，可以看到 XML 資料檔案的建立非常簡單。

    清單 2. 使用 XML 格式編碼資料

    XMLEncoder e = new XMLEncoder(

    new BufferedOutputStream(

    new FileOutputStream("xmldata.xml")));

    e.writeObject("Josephine Bloggs");

    e.writeObject("Internet");

    e.writeObject("1mbps");

    e.writeObject("Gbyte");

    e.writeObject("295");

    e.close();

    執行 清單 2 中的程式後，程式的執行目錄中將出現一個名為 xmldata.xml 的檔案。清單 3 解釋了新建立檔案包含的內容。

    清單 3. 產生的 XML 資料

    < ?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

    < java version="1.5.0_06" class="java.beans.XMLDecoder">

    < string>Josephine Bloggs< /string>

    < string>Internet< /string>

    < string>1mbps< /string>

    < string>Gbyte< /string>

    < string>295< /string>

    < /java>

    您可以通過網路將 清單 3 中的檔案傳輸給等待狀態中的客戶機 — 使用 Java 技術即可建立。清單 4 展示了一個簡單的例子。

    清單 4. 跨越網路傳輸檔案

    byte[] bytes = new byte[BUFFER_SIZE];

    FileInputStream inputFile = null;

    try

    {

    File file = new File("xmldata.xml");

    if (file.exists())

    {

    inputFile = new FileInputStream(file);

    int ch = inputFile.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE);

    while (ch != -1)

    {

    output.write(bytes, 0, ch);

    ch = inputFile.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE);

    }

    }

    清單 4 中的代碼建立了一個長度緩衝區 BUFFER_SIZE。 BUFFER_SIZE 常量的值可以是 1024 或更高。通過調用 inputFile.read() 方法將輸入檔案(xmldata.xml)的內容讀取到緩衝區中。進行緩衝之後，output.write() 方法將檔案資料寫入到 OutputStream 對象的通訊端中。最後一步將資料通過網路發送到等待中的客戶機中。這些功能居然只需要這麼少的代碼!

    接下來，您需要使客戶機處理傳入的 XML 資料。

    接收資料的 Java 客戶機獲得 XML 內容(並不是 XML 檔案)

    客戶機如何接收 XML 資料?同樣，對於 Java 技術來說這隻是小事一樁。資料接收通過一個通訊端對象完成。清單 5 展示的代碼將接收傳入的資料並將資料推入到 ArrayList 類的對象中。

    客戶機現在必須解決兩個與所接收資料項目的數量有關的問題。由於這是一個鬆散耦合的情境，您必須假定客戶機並不清楚服務組態檔(即 清單 1 中的代碼)中包含了多少 XML 資料項目。因此，您必須確定一些方法來接收和處理精確的資料項目數量。第二個問題比較容易解決，就是如何儲存處理過的資料。您將看到，清單 5 同時解決了這兩個問題。

    清單 5. 提取嵌入的 XML 資料

    XMLDecoder d = new XMLDecoder(input);

    try

    {

    while (true)

    ArrayList< Object[]> rowList = new ArrayList< Object[]>();

    {

    String dataItem = (String)d.readObject();

    System.out.println("XML decoded data: " + dataItem);

    rowList.add(dataItem);

    }

    }

    }

    catch (Exception exc)

    {

    if (exc instanceof ArrayIndexOutOfBoundsException)

    {

    // No more records to process

    System.out.println("Parsed all XML records - " +

    "threw exception. Number of rows: " + rowList.size());

    }

    }

    d.close();

    通過一個有限迴圈 while (true)，您可以確定期望的到來資料項目的數量。該代碼將一直執行迴圈，直到接收到最後一個資料項目，此時將拋出一個異常(ArrayIndexOutOfBoundsException)。您必須使用這種異常機制，除非客戶機已經瞭解期望的資料項目數量。

    從InputStream 對象接收的 XML 資料被儲存在 ArrayList 類的一個對象中。該類對於此類應用程式非常有用。完成類定義之後，ArrayList 具有一個特定的容量，總是匹配底層列表的大小。在添加元素時，ArrayList 對象的容量將自動擴充。因此，您無需擔心會超過數組的極限，因為該類將為您處理這一問題。

    此時，客戶機具有 清單 1 中資料的副本。客戶機現在可以將頻寬元素修改為所需的值，然後反向執行檔案傳輸過程，從客戶機發送到伺服器。通過將 XML 檔案從伺服器移動到客戶機，客戶機實際上使用了這一服務。更新後的資料被發送回伺服器以完成事務。當然，服務提供者必須驗證傳入的資料並提供所需的頻寬更改。

    本文描述的這種模式首先將一個 XML 檔案通過網路傳輸到客戶機。客戶機將檔案資料作為流進行接收，然後將其解析為一個記憶體駐留對象。客戶機隨後對記憶體駐留對象變更，然後反向執行傳輸過程，將對象發回到伺服器。

    還存在一種服務，其中 XML 資料被完整無缺地從伺服器傳輸到客戶機。這種情境中，客戶機使用某種形式的檔案傳輸通訊協定(例如 FTP)獲得完整的檔案副本。由於檔案傳輸是一種標準技術，這裡不作過多介紹，您只需瞭解客戶機將下載 清單 1 中服務配置資料的一個檔案副本。此時，客戶機需要解析並修改檔案，然後傳輸回伺服器，這種模式的工作原理是什麼?

    一種基於 XML 檔案的 Java 機制

    客戶機現在將服務組態檔的副本儲存在磁碟中。必須對該檔案進行解析以提取 XML 資料。讓人意外的是，這實現起來有些難度，對於較大的檔案尤其如此。解決問題的關鍵是使用合適的解析工具。本文中使用的工具是 dom4j，該工具允許您將 XML 資料解析為一個 Java 對象。您還可以使用一個基於 Simple API for XML (SAX) 的解析器，但是 SAX 是一種較低級的技術。您將看到，dom4j 工具僅需要很少的工作即可完成解析。清單 6 引用自本文附帶的ProcessEventXml.java 檔案，展示了使用 dom4j 解析檔案所需的主要元素。

    清單 6. dom4j 處理 XML 資料

    try

    {

    handler.treeWalk(handler.parse(new File(argv[0])));

    }

    catch (Throwable t)

    {

    t.printStackTrace();

    }

    }

    public Document parse(File url)

 

 

    throws DocumentException

    {

    SAXReader reader = new SAXReader();

    Document document = reader.read(url);

    return document;

    }

    public void treeWalk(Document document)

    throws Exception

    {

    treeWalk(document.getRootElement());

    }

    基本上只需要兩種方法：parse() 和 treeWalk()。當我運行經過編譯的類時，我獲得了如 清單 7 所示的輸出。如果您希望親自運行代碼，請確保下載、安裝 dom4j 副本，並添加到 CLASSPATH 中(最後一步就是將相應的 JAR 檔案添加到您的 CLASSPATH 變數中)。然後，編譯 ProcessEventXml.java 檔案並使用以下命令運行程式：

    java ProcessEventXml ServiceDefinition.xml

    清單 7. 使用 dom4j 處理 XML 檔案

    java ProcessEventXml ServiceDefinition.xml

    Josephine Bloggs Internet 1mbps 1Gbyte 95

    正如您看到的，僅需少量工作即可整潔地顯示 XML 資料。這些工作都是由 dom4j 處理的。事實上，大部分工作是通過 treeWalk() 方法完成的，這是一種只有到達檔案末尾才進行調用的遞迴式方法。這裡向您展示了 dom4j 的一個功能：在記憶體中進行處理。需要注意的是，該技術不適合用於特別大型的 XML 檔案，特別是如果您的 Java 裝置非常小的話。然而，在本文的例子中，XML 資料集非常小，因此使用這個功能不會產生問題。

    您的基於檔案的客戶機現在已經成功訪問了 XML 資料。客戶機可以根據需要修改資料並編寫新的 XML 檔案。然後將其傳輸回伺服器進行處理。像上文一樣，客戶機在這一過程中使用了該服務。

 

 

    throws DocumentException

    {

    SAXReader reader = new SAXReader();

    Document document = reader.read(url);

    return document;

    }

    public void treeWalk(Document document)

    throws Exception

    {

    treeWalk(document.getRootElement());

    }

    基本上只需要兩種方法：parse() 和 treeWalk()。當我運行經過編譯的類時，我獲得了如 清單 7 所示的輸出。如果您希望親自運行代碼，請確保下載、安裝 dom4j 副本，並添加到 CLASSPATH 中(最後一步就是將相應的 JAR 檔案添加到您的 CLASSPATH 變數中)。然後，編譯 ProcessEventXml.java 檔案並使用以下命令運行程式：

    java ProcessEventXml ServiceDefinition.xml

    清單 7. 使用 dom4j 處理 XML 檔案

    java ProcessEventXml ServiceDefinition.xml

    Josephine Bloggs Internet 1mbps 1Gbyte 95

    正如您看到的，僅需少量工作即可整潔地顯示 XML 資料。這些工作都是由 dom4j 處理的。事實上，大部分工作是通過 treeWalk() 方法完成的，這是一種只有到達檔案末尾才進行調用的遞迴式方法。這裡向您展示了 dom4j 的一個功能：在記憶體中進行處理。需要注意的是，該技術不適合用於特別大型的 XML 檔案，特別是如果您的 Java 裝置非常小的話。然而，在本文的例子中，XML 資料集非常小，因此使用這個功能不會產生問題。

    您的基於檔案的客戶機現在已經成功訪問了 XML 資料。客戶機可以根據需要修改資料並編寫新的 XML 檔案。然後將其傳輸回伺服器進行處理。像上文一樣，客戶機在這一過程中使用了該服務。