級別: 初級
易立, IBM 中國軟件開發(fā)實(shí)驗(yàn)室 SOA設(shè)計(jì)中心 高級軟件工程師
趙勇, IBM 中國軟件開發(fā)實(shí)驗(yàn)室 SOA設(shè)計(jì)中心 高級軟件工程師
2006 年 4 月 20 日
在本文中，作者通過一個Web Service訪問的實(shí)例，具體描述了SOA應(yīng)用中所遇到的一系列具體問題，并描述如何利用IoC和AOP等技術(shù)進(jìn)行代碼重構(gòu)，從而構(gòu)建結(jié)構(gòu)更加良好、靈活的SOA應(yīng)用。
1.引言
SOA是一種構(gòu)造分布式系統(tǒng)的方法，它將業(yè)務(wù)應(yīng)用功能以服務(wù)的形式提供出來，以便更好的復(fù)用、組裝和與外部系統(tǒng)集成，從而降低開發(fā)成本，提高開發(fā)效率。SOA的目標(biāo)是為企業(yè)構(gòu)建一個靈活，可擴(kuò)展的IT基礎(chǔ)架構(gòu)來更好地支持隨需應(yīng)變的商務(wù)應(yīng)用。
隨著SOA技術(shù)和產(chǎn)品的不斷成熟，現(xiàn)在越來越多的用戶開始了解并認(rèn)同SOA的理念，但對SOA項(xiàng)目的實(shí)施還缺乏信心。其主要原因是：SOA應(yīng)用開發(fā)還相對比較復(fù)雜。
一年多來，本文作者所在的部門已經(jīng)從事了許多國內(nèi)外的SOA項(xiàng)目的實(shí)施和支持工作，積累了許多SOA應(yīng)用開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。我們希望能夠通過一系列的文章與讀者分享這些想法，幫助您更好地構(gòu)建SOA應(yīng)用。
本
文將從Web Service調(diào)用入手，在解決一系列具體問題的過程中，使用IoC (Inversion of Control) 和AOP
(Aspect- Oriented Programming) 等方法重構(gòu)Web Service的訪問代碼，使得業(yè)務(wù)邏輯與Web
Service訪問解耦，為您提供一個更加靈活和易于擴(kuò)展的訪問模式。
Spring是一個流行的輕量級容器，對IoC和AOP提供了良好的
支持。本文為您提供了一個基于Spring的實(shí)現(xiàn)供您下載學(xué)習(xí)。示例代碼工程使用Eclipse3.1/3.02和JDK1.4開發(fā),
您還需要Spring 1.2.5和Axis1.3提供的支持。詳細(xì)的下載信息請參見參考資源部分。
2.Web Service調(diào)用
Web Service是目前實(shí)現(xiàn)SOA應(yīng)用的一項(xiàng)基本的，適用的技術(shù)，它為服務(wù)的訪問提供了一個被廣泛接受的開放標(biāo)準(zhǔn)。為了便于說明問題，我們將使用XMethods 網(wǎng)站（http://www.xmethods.net/）發(fā)布的貨幣兌換服務(wù)作為示例。并針對JAX-RPC 1.1，說明如何編寫Web Service 的調(diào)用代碼。
2.1 示例說明
http://xmethods.net 作為最早推出Web Service實(shí)際示例的網(wǎng)站，提供了很多優(yōu)秀的Web Service 樣例。其中有一個匯率計(jì)算服務(wù)，可以返回兩個國家之間的貨幣兌換比例。獲取該服務(wù)的詳細(xì)信息，請參考該服務(wù)的服務(wù)描述文檔（獲取WSDL 文檔） 。在此就不具體解析該服務(wù)描述文檔了。讀者可以從WSDL2Java生成的接口中了解該服務(wù)的用法：
public interface CurrencyExchangePortType extends java.rmi.Remote {
public float getRate(String country1, String country2) throws java.rmi.RemoteException;
}
|
2.2 客戶端調(diào)用方法
JAX-RPC作為Java平臺的RPC服務(wù)調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)接口，為Web Service客戶端調(diào)用提供了3種方法，分別是DII，動態(tài)代理，和靜態(tài)Stub。
DII（Dynamic Invocation Interface）采用直接調(diào)用方式，可以在程序中設(shè)置諸多的調(diào)用屬性，使用較為靈活，但是調(diào)用過程卻相對繁瑣復(fù)雜，易造成代碼膨脹且可重用性低，每次調(diào)用不同的Web Service都要重復(fù)進(jìn)行大量編碼。
JAX-RPC中動態(tài)代理（Dynamic Proxy）的方法實(shí)現(xiàn)對Web Service的動態(tài)調(diào)用，可以在運(yùn)行時根據(jù)用戶定義的Client端接口創(chuàng)建適配對象。從而避免了直接操作底層的接口，減少了客戶端的冗余，屏蔽了調(diào)用相關(guān)的復(fù)雜性。
使
用靜態(tài)Stub和Service
Locator是目前最常用的調(diào)用方式。JAX-RPC使用靜態(tài)的Stub方式包裝對底層接口的調(diào)用，從而提供一種更為簡便的調(diào)用方式。使用該方式需要利
用支持環(huán)境（比如Axis）所提供的工具根據(jù)WSDL預(yù)生成Web
Service客戶端的實(shí)現(xiàn)代碼。因此如果服務(wù)的WSDL發(fā)生變化，就必須重新生成新的客戶端代碼并進(jìn)行重新部署。
為了更詳細(xì)的了解靜態(tài)Stub的調(diào)用方式，您可以將示例代碼的WebServiceClient.jar導(dǎo)入到您現(xiàn)有Eclipse工作區(qū)之中。
客戶端生成代碼包括如下4個類：如圖 1 所示：
圖 1： 客戶端代碼類圖
在上圖中包括的幾個類中：
CurrencyExchangePortType：服務(wù)端點(diǎn)接口，定義了Web Service的方法簽名。
CurrencyExchangeService：Service接口，定義了獲取服務(wù)端點(diǎn)接口的方法。
CurrencyExchangeServiceLocator：ServiceLocator類，實(shí)現(xiàn)了Service接口。
CurrencyExchangeBindingStub： Stub實(shí)現(xiàn)類，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)端點(diǎn)接口，封裝了對Web Service訪問的底層邏輯。
使用Stub調(diào)用Web Service的過程也非常簡單，讀者可以參考清單 1：
清單 1：Web Service 調(diào)用代碼示例
try {
//創(chuàng)建ServiceLocator
CurrencyExchangeServiceLocator locator = new
CurrencyExchangeServiceLocator();
//設(shè)定端點(diǎn)地址
URL endPointAddress = new URL("http://services.xmethods.net:80/soap");
//創(chuàng)建Stub實(shí)例
CurrencyExchangePortType stub =
locator.getCurrencyExchangePort(endPointAddress);
//設(shè)定超時為120秒
((CurrencyExchangeBindingStub)stub).setTimeout(120000);
//調(diào)用Web Service計(jì)算人民幣與美元的匯率
float newPrice = stub.getRate("China", "USA") * 100;
} catch (MalformedURLException mex) {
//...
} catch (ServiceException sex) {
//...
} catch (RemoteException rex) {
//...
}
|
3.重構(gòu)Web Service調(diào)用代碼
3.1 實(shí)例代碼中的"壞味道"
上面的基于Service Locator的Web Service訪問代碼雖然簡單但暴露出以下幾個問題：
1．訪問Web Service所需的配置代碼被嵌入應(yīng)用邏輯之中
在Web Service調(diào)用中，我們需要設(shè)定一系列必要的參數(shù)。比如：服務(wù)端點(diǎn)地址、用戶名/密碼、超時設(shè)定等等。這些參數(shù)在開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境中都有可能發(fā)生變化。我們必須提供一種機(jī)制：在環(huán)境變化時，不必修改源代碼就可以改變Web Service的訪問配置。
2 客戶端代碼與Web Service訪問代碼綁定
在上面的代碼中，業(yè)務(wù)邏輯與Web
Service的Stub創(chuàng)建和配置代碼綁定在一起。這也不是一種良好的編程方式。客戶端代碼只應(yīng)關(guān)心服務(wù)的接口，而不應(yīng)關(guān)心服務(wù)的實(shí)現(xiàn)和訪問細(xì)節(jié)。比
如，我們既可以通過Web Service的方式訪問遠(yuǎn)程服務(wù)，也可以通過EJB的方式進(jìn)行訪問。訪問方式對業(yè)務(wù)邏輯應(yīng)該是透明的。
這
種分離客戶端代碼與服務(wù)訪問代碼的方式也有利于測試。這樣在開發(fā)過程中，負(fù)責(zé)集成的程序員就可能在遠(yuǎn)程服務(wù)還未完全實(shí)現(xiàn)的情況下，基于服務(wù)接口編寫集成代
碼，并通過編寫POJO（Plain Old Java
Object）構(gòu)建偽服務(wù)實(shí)現(xiàn)來進(jìn)行單元測試和模擬運(yùn)行。這種開發(fā)方式對于保證分布式系統(tǒng)代碼質(zhì)量具有重要意義。
因此，為了解決上面的問題我們需要：
1、將Web Service訪問的配置管理與代碼分離；
2、解除客戶端代碼與遠(yuǎn)程服務(wù)之間的依賴關(guān)系；
3.2 利用IoC模式進(jìn)行重構(gòu)代碼
我
們先介紹在Core J2EE Patterns一書中提到的一種業(yè)務(wù)層模式：Business
Delegate。它所要解決的問題是屏蔽遠(yuǎn)程服務(wù)訪問的復(fù)雜性。它的主要思想就是將Business
Delegate作為遠(yuǎn)程服務(wù)的客戶端抽象，隱藏服務(wù)訪問細(xì)節(jié)。Business
Delegate還可以封裝并改變服務(wù)調(diào)用過程，比如將遠(yuǎn)程服務(wù)調(diào)用拋出的異常（例如RemoteException）轉(zhuǎn)換為應(yīng)用級別的異常類型。
其類圖如圖 2 所示：
圖 2：Business Delegate 模式的類圖圖解
Business
Delegate模式實(shí)現(xiàn)很好地實(shí)現(xiàn)了客戶端與遠(yuǎn)程訪問代碼的解耦，但它并不關(guān)注Delegate與遠(yuǎn)程服務(wù)之間的解耦。為了更好解決Business
Delegate和遠(yuǎn)程服務(wù)之間的依賴關(guān)系，并更好地進(jìn)行配置管理，我們可以用IoC模式來加以解決。
IoC（Inversion of
Contro）l意為控制反轉(zhuǎn)，其背后的概念常被表述為"好萊塢法則"："Don't call me, I'll call you."
IoC將一部分責(zé)任從應(yīng)用代碼交給framework（或者控制器）來做。通過IoC可以實(shí)現(xiàn)接口和具體實(shí)現(xiàn)的高度分離，降低對象之間的耦合程度。
Spring是一個非常流行的IoC容器，它通過配置文件來定義對象的生命周期和依賴關(guān)系，并提供了良好的配置管理能力。
現(xiàn)在我們來重構(gòu)我們的Web Service應(yīng)用程序，我們首先為Business Delegate定義一個接口類型，它提供了一個應(yīng)用級組件接口，所有客戶端都應(yīng)通過它來執(zhí)行匯率計(jì)算，而不必關(guān)心實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，如清單 2 所示：
清單 2：接口定義的代碼示例
Public interface CurrencyExchangeManager {
//貨幣兌換計(jì)算
//新價格 = 匯率 * 價格
public float calculate(String country1, String country2, float price)
throws CurrencyExchangeException;
}
|
Business Delegate的實(shí)現(xiàn)非常簡單，主要工作是包裝匯率計(jì)算 Web Service的調(diào)用，如清單 3 所示。
清單 3：Business Delegate的代碼示例
public class CurrencyExchangeManagerImpl implements CurrencyExchangeManager {
//服務(wù)實(shí)例
private CurrencyExchangePortType stub;
//獲取服務(wù)實(shí)例
public CurrencyExchangePortType getStub() {
return stub;
}
//設(shè)定服務(wù)實(shí)例
public void setStub(CurrencyExchangePortType stub) {
this.stub = stub;
}
//實(shí)現(xiàn)貨幣兌換
public float calculate(String country1, String country2, float price)
throws CurrencyExchangeException {
try {
//通過Stub調(diào)用WebService
float rate = stub.getRate(country1, country2);
return rate * price;
} catch (RemoteException rex) {
throw new CurrencyExchangeException(
"Failed to get exchange rate!", rex);
}
}
}
|
下面我們需要討論如何利用Spring的IoC機(jī)制，來創(chuàng)建和配置對象，并定義它們的依賴關(guān)系。
Spring
利用類工廠來創(chuàng)建和配置對象。在Spring框架中，已經(jīng)為基于JAX－RPC的Web
Service調(diào)用提供了一個客戶端代理的類工廠實(shí)現(xiàn)：JaxRpcPortProxyFactoryBean。在配置文件bean.xml中，我們將使
用JaxRpcPortProxyFactoryBean來創(chuàng)建和配置Web
Service的客戶端代理"CurrencyExchangeService"，如清單 5
所示。我們還將定義一個名為"CurrencyExchangeManager"的CurrencyExchangeManagerImpl實(shí)例，并建立
它與CurrencyExchangeService之間的依賴關(guān)系。有關(guān)Spring
配置和JaxRpcPortProxyFactoryBean的使用細(xì)節(jié)請參見參考資料。
清單 5：bean.xml的配置文件
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE beans PUBLIC "-//SPRING//DTD BEAN//EN"
"http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">
<beans>
<bean id="CurrencyExchangeService"
class="org.springframework.remoting.jaxrpc.JaxRpcPortProxyFactoryBean">
<property name="serviceInterface">
<value>net.xmethods.www.sd.CurrencyExchangeService_wsdl.
CurrencyExchangePortType</value>
</property>
<property name="wsdlDocumentUrl">
<value>http://www.xmethods.net/sd/2001/CurrencyExchangeService.
wsdl</value>
</property>
<property name="namespaceUri">
<value>http://www.xmethods.net/sd/CurrencyExchangeService.
wsdl</value>
</property>
<property name="serviceName">
<value>CurrencyExchangeService</value>
</property>
<property name="portName">
<value>CurrencyExchangePort</value>
</property>
<property name="endpointAddress">
<value>http://services.xmethods.net:80/soap</value>
</property>
</bean>
<bean id="CurrencyExchangeManager"
class="test.ws.CurrencyExchangeManagerImpl">
<property name="stub">
<ref bean="CurrencyExchangeService"/>
</property>
</bean>
</beans>
|
最后我們創(chuàng)建一個測試程序來驗(yàn)證我們的代碼，如清單6 所示：
清單 6：測試代碼
public class Main {
// For test only
public static void main(String[] args) {
// Spring Framework將根據(jù)配置文件創(chuàng)建并配置CurrencyExchangeManager實(shí)例
ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("bean.xml");
// 獲取CurrencyExchangeManager實(shí)例
CurrencyExchangeManager manager = (CurrencyExchangeManager) ctx
.getBean("CurrencyExchangeManager");
try {
System.out.println(manager.calculate("China", "USA", 100));
System.out.println(manager.calculate("China", "Japan", 200));
System.out.println(manager.calculate("China", "USA", 200));
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
|
此時運(yùn)行測試客戶端，等待片刻將會看見測試結(jié)果，如清單 7 所示：
清單 7：測試結(jié)果。
注：該結(jié)果會隨著匯率的變化而出現(xiàn)不同的值。
該程序的類圖和順序圖如圖3及圖4所示：
圖 3：示例程序的類圖
從
上面的類圖我們可以看到，我們的測試程序（Main.java）通過Spring框架獲取了BusinessDelegate的實(shí)例。而且Spring
框架還會根據(jù)配置中的依賴關(guān)系，在運(yùn)行時將Web Service的客戶端代理"
注射"到CurrencyExchangeManagerImpl實(shí)例中，這就是依賴注入（Dependency Injection）。通過這種方式解決了應(yīng)用邏輯和BusinessDelegate之間的依賴關(guān)系，以及BusinessDelegate的實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程服務(wù)之間的依賴關(guān)系，如圖 4 所示。
圖 4: 示例程序的順序圖
Spring
框架提供的ApplicationContext實(shí)現(xiàn)會根據(jù)配置文件中的描述信息來實(shí)現(xiàn)對象生命周期管理，配置管理以及依賴管理等功能。這一切對于應(yīng)用程
序是透明的，應(yīng)用程序代碼只依賴接口進(jìn)行編程，而無需考慮其它復(fù)雜問題。無論是Web
Service的配置發(fā)生變化，或是改用不同的服務(wù)實(shí)現(xiàn)時，都不會對客戶端應(yīng)用代碼的產(chǎn)生影響。這很好地實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)邏輯與Web
Service調(diào)用之間的解耦。
3.3 構(gòu)建自己的 Web Service代理工廠
Spring
所提供的JaxRpcPortProxyFactoryBean封裝了構(gòu)造Web
Service客戶端代理的細(xì)節(jié)，可以通過參數(shù)配置來創(chuàng)建Dynamic Proxy和DII類型的Web
Service客戶端代理。（如果您希望深入了解其實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)可以參考o(jì)rg.springframework.remoting.jaxrpc包下的源代
碼。）但由于JaxRpcPortProxyFactoryBean需要使用者對WSDL中Port，Service，名空間等概念有深入的了解；而且如
果Web
Service使用了復(fù)雜數(shù)據(jù)類型，開發(fā)人員需要手工定義類型映射代碼。所以JaxRpcPortProxyFactoryBean并不適合Web
Service的初學(xué)者來使用。
為了進(jìn)一步簡化Web
Service代理的創(chuàng)建，并幫助讀者更好地理解類工廠在Spring框架下的作用。我們提供了一個基于靜態(tài)Stub的Web
Service客戶端代理工廠實(shí)現(xiàn)。其核心代碼非常簡單，就是通過ServiceLocator提供的方法來創(chuàng)建Web Service客戶端代理。
其主要代碼如清單8所示：
清單8：靜態(tài)代理工廠的代碼
public class WebServiceStubFactoryBean implements FactoryBean,
InitializingBean {
private Class serviceInterface;
private Class serviceLocator;
private Object stub;
…
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
//利用serviceLocator和服務(wù)接口創(chuàng)建Web Service客戶端代理
stub = ((javax.xml.rpc.Service)
serviceLocator.newInstance()).getPort(serviceInterface);
//為Stub設(shè)定endpointAddress，usernam, 超時等參數(shù)
preparePortStub((javax.xml.rpc.Stub) stub);
}
public Object getObject() {
// 返回客戶端代理
return stub;
}
public Class getObjectType() {
// 返回服務(wù)接口
return serviceInterface;
}
public boolean isSingleton() {
return true;
}
}
|
我們需要修改配置文件bean.xml中有關(guān)Web Service代理創(chuàng)建的部分，讓新的Web Service 代理工廠發(fā)揮作用。如清單9所示：
清單9：修改后的bean.xml的配置文件
<bean id="CurrencyExchangeService" class="test.ws.WebServiceStubFactoryBean">
<property name="serviceInterface">
<value>net.xmethods.www.sd.CurrencyExchangeService_wsdl.CurrencyExchangePortType</value>
</property>
<property name="serviceLocator">
<value>net.xmethods.www.sd.CurrencyExchangeService_wsdl.CurrencyExchangeServiceLocator</value>
</property>
<property name="endpointAddress2">
<value>http://services.xmethods.net:80/soap</value>
</property>
<property name="timeout">
<value>120000</value>
</property>
</bean>
|
得益于Spring框架，雖然我們已經(jīng)替換了對象的類工廠，卻并不需要更改應(yīng)用代碼。通過Spring框架的IoC機(jī)制，我們可以完全使用面向接口的編程方式，而將實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)建、配置和依賴管理交由Spring在運(yùn)行時完成。即使實(shí)現(xiàn)發(fā)生了變化，也不需要改變應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)。
4.新的思考
故事并沒有結(jié)束，在開發(fā)過程中，我們又遇到了一系列關(guān)于Web Service調(diào)用的問題。
4.1性能
系
統(tǒng)性能是分布式應(yīng)用中的一個重要問題。許多用戶都擔(dān)心由Web
Service技術(shù)所引入的額外開銷是否會影響到產(chǎn)品的性能。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，Web
Service引擎性能已經(jīng)有了很大提高，一般來說使用Web
Service的系統(tǒng)的性能可以滿足絕大部分應(yīng)用的需求。但在特定情況下，如果系統(tǒng)性能無法滿足客戶需求，我們首先需要對系統(tǒng)性能進(jìn)行科學(xué)地分析和測定才
能定位真正的性能瓶頸。這個問題在上文簡單的示例中并不難解決，只需要在Web
Service調(diào)用前后加入日志代碼記錄調(diào)用時間即可實(shí)現(xiàn)。但在實(shí)際系統(tǒng)中，比如一個產(chǎn)品目錄的Web
Service可能提供數(shù)十種查詢方法，而程序中很多組件都會依賴于該服務(wù)提供的查詢功能。如果在系統(tǒng)中所有的地方加入性能測定代碼，這個工作就變得非常
繁瑣和困難。我們需要用一種更加優(yōu)雅的解決方式，在增添新功能的同時并不影響系統(tǒng)代碼或結(jié)構(gòu)。
4.2緩存
在
項(xiàng)目實(shí)踐中，一個有效的改善Web Service系統(tǒng)性能的方法就是利用緩存來減少Web
Service的重復(fù)調(diào)用。在具體實(shí)現(xiàn)中我們可以采用客戶端緩存和服務(wù)器端緩存等不同方式，他們具有不同的特點(diǎn)和適用范圍。在本文例子中，我們希望實(shí)現(xiàn)客
戶端緩存來提高系統(tǒng)性能。但由于Web Service業(yè)務(wù)邏輯的差別，我們希望能夠?yàn)樘囟ǖ腤eb
Service提供特定的緩存策略，而且這些策略應(yīng)該是能夠被靈活配置的，它們不應(yīng)于應(yīng)用程序的邏輯代碼耦合在一起。
4.3故障恢復(fù)：
對
于Web Service應(yīng)用，系統(tǒng)的可用性也是一個需要考慮的重要問題。在運(yùn)行時由于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性，用戶希望能夠?qū)eb
Service訪問提供一定的故障恢復(fù)機(jī)制：比如重試或者訪問備份服務(wù)（當(dāng)系統(tǒng)在調(diào)用Web Service失敗后，使用備份Web
Service的服務(wù)地址來繼續(xù)訪問）。這些故障恢復(fù)策略應(yīng)該是可配置的，對應(yīng)用邏輯透明的。
5.使用AOP解決SOA應(yīng)用中的Crosscutting Concern
通過對上邊一系列問題的分析，讀者也許會發(fā)現(xiàn)這些問題并不是Web Service訪問的核心問題，但會影響系統(tǒng)中許多不同的組件。而且其中一些問題需要我們能夠靈活配置不同的實(shí)現(xiàn)策略，因此我們不應(yīng)該將處理這些問題的代碼與應(yīng)用代碼混合。
下
面我們將利用AOP（Aspect-Oriented
Programming）提供的方法來解決上述的問題。AOP是一種新興的方法學(xué)，它最基本的概念就是關(guān)注隔離（Separation of
Concern）。AOP提供了一系列的技術(shù)使得我們能夠從代碼中分離那些影響到許多系統(tǒng)模塊的crosscutting
concerns，并將他們模塊化為Aspects。AOP的主要目的仍然是解耦，在分離關(guān)注點(diǎn)后，才能將關(guān)注點(diǎn)的變更控制一定范圍內(nèi)，增加程序的靈活
性，才能使得關(guān)注能夠根據(jù)需求和環(huán)境作出隨時調(diào)整。
我們將利用Spring所提供的AOP功能支持來解決以上問題。這里我們只簡單地介紹涉及到的AOP基本概念以及實(shí)現(xiàn)，如果您希望更好地了解AOP的概念以及Spring AOP支持的細(xì)節(jié)請參見參考資料。
- Joinpoint 是程序的運(yùn)行點(diǎn)。在Spring AOP中，一個Joinpoint對應(yīng)著一個方法調(diào)用。
- Advice 定義了AOP框架在特定的Joinpoint的處理邏輯。Spring AOP框架通過interceptor方式實(shí)現(xiàn)了advice，并且提供了多種advice類型。其中最基本的"around advice"會在一個方法調(diào)用之前和之后被執(zhí)行。
下面我們將利用Spring提供的MethodInterceptor來為Web Service調(diào)用實(shí)現(xiàn)我們的定義的處理邏輯。
5.1 PerformanceMonitorInterceptor
性能測量是AOP最簡單的例子之一，我們可以直接利用Spring提供的實(shí)現(xiàn)在bean.xml中聲明我們的WebServicePerformanceMonitorInterceptor。
5.2 CacheInterceptor
為
了不引入緩存策略的復(fù)雜性，我們只提供了一個利用HashMap的簡單實(shí)現(xiàn)：它利用 Web
Service的調(diào)用參數(shù)列表作為HashMap鍵值。在Web
Service調(diào)用之前，首先檢查緩存中是否擁有與現(xiàn)在參數(shù)列表相同的項(xiàng)，如果有則返回緩存的結(jié)果，否則調(diào)用Web
Service并將<參數(shù)列表，結(jié)果>記錄在HashMap中。在實(shí)際應(yīng)用中，您應(yīng)該根據(jù)具體情況來選擇、構(gòu)造適合Web
Service的業(yè)務(wù)特性的Cache實(shí)現(xiàn)，也可以采用成熟的Cache實(shí)現(xiàn)。
在下面代碼實(shí)現(xiàn)中有一個生成Web Service調(diào)用主鍵的小技巧。因?yàn)閃eb Service引擎要求所有調(diào)用參數(shù)必須是可序列化的，所以我們可以利用Java提供的序列化功能來實(shí)現(xiàn)對象的克隆。如清單10所示：
清單10：SimpleCacheInterceptor的代碼示例
public class SimpleCacheInterceptor implements MethodInterceptor {
private Map cache = new HashMap();
private Object cloneObject(Object obj) throws Exception {
Object newObj = null;
if (obj != null) {
// 通過序列化/反序列化來克隆對象
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(bos);
out.writeObject(obj);
out.flush();
out.close();
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(
new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()));
newObj = in.readObject();
}
return newObj;
}
//基于參數(shù)列表數(shù)組，生成用于HashMap的鍵值
public Object generateKey(Object[] args) throws Exception {
Object[] newArgs = (Object[]) cloneObject(args);
List key = Arrays.asList(newArgs);
return key;
}
//實(shí)現(xiàn)使用緩存技術(shù)的invoke方法
public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
Object result = null;
Object data = null;
Object key = null;
try {
key = generateKey(methodInvocation.getArguments());
data = cache.get(key);
} catch (Exception ex) {
logger.error("Failed to find from the cache", ex);
}
if (data == null) {
//如果Cache中沒有緩存結(jié)果，調(diào)用服務(wù)執(zhí)行生成用于HashMap的鍵值
result = methodInvocation.proceed();
try {
data = cloneObject(result);
cache.put(key, data);
} catch (Exception ex) {
logger.error("Failed to cache the result!", ex);
}
} else {
result = data;
}
return result;
}
}
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5.3 FailoverInterceptor
下面代碼提供了一個基于服務(wù)備份切換的故障恢復(fù)實(shí)現(xiàn)，在運(yùn)行時，如果Interceptor檢測到服務(wù)調(diào)用由于網(wǎng)絡(luò)故障拋出異常時，它將使用備份服務(wù)的端點(diǎn)地址并重新調(diào)用。如清單11所示：
清單 11： SimpleFailoverInterceptor的代碼示例
public class SimpleFailoverInterceptor implements MethodInterceptor { …
…
//實(shí)現(xiàn)支持端點(diǎn)運(yùn)行時切換的invoke方法
public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
Object result = null;
try {
result = methodInvocation.proceed();
} catch (Throwable ex) {
if (isNetworkFailure(ex)) {
//切換服務(wù)端點(diǎn)地址
switchEndPointAddress((Stub) methodInvocation.getThis());
result = methodInvocation.proceed();
} else {
throw ex;
}
}
return result;
}
}
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為了支持備份服務(wù)切換的功能，我們在WebServicePortProxyFactoryBean中為填加了配置參數(shù)"endpointAddress2"，它會在創(chuàng)建的Web Service客戶端代理對象中記錄備份URL。
我
們可以在CurrencyExchangeService加入下列參數(shù)來試驗(yàn)SimpleFailoverInterceptor的功能。其中第一個端點(diǎn)
地址為一個錯誤的URL。在第一次調(diào)用服務(wù)時，SimpleFailoverInterceptor會偵測到網(wǎng)絡(luò)故障的發(fā)生，并自動切換使用第二個端點(diǎn)地
址繼續(xù)訪問。如清單12所示：
清單12：配置文件種增加的屬性
<property name="endpointAddress">
<value>http://localhost/wrong_endpoint_address</value>
</property>
<property name="endpointAddress2">
<value>http://services.xmethods.net:80/soap</value>
</property>
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5.4配置文件和運(yùn)行結(jié)果
現(xiàn)
在我們需要在Spring配置文件中，為所有interceptor添加定義，并描述如何為CurrencyExchangeService構(gòu)建AOP
Proxy。需要指出的是，我們要在interceptorName列表中聲明interceptor鏈的調(diào)用順序，還要將原有
CurrencyExchangeManager引用的stub對象替換為新AOP Proxy。如清單13所示：
清單13：修改后的配置文件片段
<bean id="WebServicePerformanceMonitorInterceptor"
class="org.springframework.aop.interceptor.PerformanceMonitorInterceptor">
<property name="prefix">
<value>Web Service </value>
</property>
<property name="suffix">
<value></value>
</property>
</bean>
<bean id="CacheInterceptor" class="test.ws.SimpleCacheInterceptor"/>
<bean id="FailoverInterceptor" class="test.ws.SimpleFailoverInterceptor"/>
<bean id="CurrencyExchangeProxy"
class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">
<property name="proxyInterfaces">
<value>net.xmethods.www.sd.CurrencyExchangeService_wsdl.
CurrencyExchangePortType</value>
</property>
<property name="target">
<ref local="CurrencyExchangeService"/>
</property>
<property name="interceptorNames">
<list>
<value>WebServicePerformanceMonitorInterceptor</value>
<value>CacheInterceptor</value>
<value>FailoverInterceptor</value>
</list>
</property>
</bean>
<bean id="CurrencyExchangeManager"
class="test.ws.CurrencyExchangeManagerImpl">
<property name="stub">
<ref bean="CurrencyExchangeProxy"/>
</property>
</bean>
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這里我們通過為AOP
的ProxyFactoryBean為 Web Service
Stub創(chuàng)建了一個AOP代理，并且建立了一個Interceptor鏈。這樣在調(diào)用Web
Service時，Spring框架會依次調(diào)用Interceptor執(zhí)行。實(shí)例執(zhí)行的順序圖將如圖5所示：
圖5系統(tǒng)運(yùn)行順序圖
5.5 Interceptor與JAX-RPC Handler的關(guān)系與區(qū)別
SOAP
Message Handler是JAX-RPC為用戶自定義Web Service處理過程提供的一種擴(kuò)展機(jī)制。在處理Web
Service請求/響應(yīng)過程中，Web Service
引擎會根據(jù)部署描述中的定義，按照一定的次序調(diào)用Handler的處理代碼。用戶編寫的Handler實(shí)現(xiàn)可以截獲并修改Web
Service消息和處理流程，從而實(shí)現(xiàn)對Web Service引擎處理行為的定制和增強(qiáng)。
比如，我們可以實(shí)現(xiàn)一個服務(wù)器端Handler，記錄Web Service在受到請求消息和發(fā)出響應(yīng)消息之間的時間間隔來實(shí)現(xiàn)對服務(wù)器端業(yè)務(wù)性能的測定。而且我們只需在部署描述中增加Handler聲明即可，無需修改任何服務(wù)器端代碼。
從
此可以看出，JAX-RPC Handler與我們在上文中所提供的AOP
Interceptor都可以幫助我們的SOA應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)關(guān)注分離（Separate
Concern）的目標(biāo)，在不改變應(yīng)用代碼的同時，增強(qiáng)或改變Web
Service服務(wù)訪問的功能。雖然我們可以利用它們實(shí)現(xiàn)一些類似的功能，但它們具有著不同的特點(diǎn)和適用范圍。
JAX-RPC
Handler是Web Service引擎的擴(kuò)展機(jī)制。如果我們需要實(shí)現(xiàn)對SOAP消息進(jìn)行的修改和處理，加入自定義的SOAP
Header或?qū)ο?nèi)容進(jìn)行加密，Handler是我們的最佳選擇。而AOP是針對對象級別的擴(kuò)展機(jī)制，它更適合對應(yīng)用層邏輯進(jìn)行操作。
比
如，我們在上文展示的利用AOP實(shí)現(xiàn)的CacheInterceptor，它緩存的是Web
Service調(diào)用參數(shù)和結(jié)果。而我們也可以通過JAX-RPC Handler實(shí)現(xiàn)一個面向SOAP消息的實(shí)現(xiàn)，它將緩存Web
Service的請求消息和響應(yīng)消息。這兩個實(shí)現(xiàn)相比，基于AOP的實(shí)現(xiàn)更加簡單、直觀、快速、對資源消耗也比較小。而面向SOAP消息的實(shí)現(xiàn)則更加靈
活，對于不采用RPC方式的Web Service訪問也能提供支持。
所以在具體的實(shí)踐過程中，開發(fā)人員應(yīng)該根據(jù)具體的需求選擇合適的技術(shù)，也可以將這兩種技術(shù)結(jié)合使用。
6.總結(jié)
"分而治之"的方法是人們解決復(fù)雜問題的一種常見做法。而IoC、AOP等技術(shù)都體現(xiàn)了這種思想。通過更好的切分程序邏輯，使得程序結(jié)構(gòu)更加良好，更加富有彈性，易于變化。也使得開發(fā)人員可以更加專注于業(yè)務(wù)邏輯本身，而將一部分其他邏輯交給容器和框架進(jìn)行處理。
在本文中，我們通過一個Web Service訪問的實(shí)例，具體描述了SOA應(yīng)用中所遇到的一系列具體問題，并描述如何利用IoC和AOP等技術(shù)進(jìn)行代碼重構(gòu)，構(gòu)建更加結(jié)構(gòu)良好、靈活的SOA應(yīng)用。綜上所述，我們可以看到：
1使用IoC框架來實(shí)現(xiàn)對象的生命周期管理、配置管理和依賴管理，可以解除業(yè)務(wù)邏輯對服務(wù)調(diào)用的依賴關(guān)系；
2 使用AOP方法來解決Web Service調(diào)用中的crosscutting concerns，將為系統(tǒng)增加新的功能而不必更改應(yīng)用程序。
3通過IoC和AOP來屏蔽Web Service訪問的復(fù)雜性，使得開發(fā)人員可以更加專注于業(yè)務(wù)邏輯本身，也使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定和富有彈性。
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參考資料
作者簡介
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易立 IBM 中國軟件開發(fā)實(shí)驗(yàn)室 SOA設(shè)計(jì)中心 高級軟件工程師。
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趙勇 IBM 中國軟件開發(fā)實(shí)驗(yàn)室 SOA設(shè)計(jì)中心 軟件工程師。
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