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作者：板桥banq
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2.3 Castor 与XML持久化
在Java中，对象序列化成二进制数据是比较方便的。但是将一个对象序列化成XML文本时，也许就没那么简单了。对象和XML之间序列化和反序列化依赖很多方面，比如文本的编码、映射设置等。
将包含数据的对象序列化成XML文本后，就可以很方便地实现数据的持久化保存。
数据持久化表示数据将脱离应用程序的生存周期，也就是说，当这个应用程序退出或计算机关机，这些数据还将继续存在。因为这些数据已经被保存到永久存储介质上，如硬盘文件系统或关系数据库系统。
关系数据库是最经常使用的存储介质，在以后章节中将讨论结合EJB来使用关系数据库。将XML文件存储到硬盘文件系统中也是一种可选的持久化方案，这种方案的优点就是开发或维护的成本比较低，本项目中将使用硬盘文件系统作为存储介质。
对象的序列化需要很丰富的XML API，最经常使用的就是SAX和DOM，但是在做一些简单的XML操作时，如获取XML中一个数据，首先遍历整个文档的树形结构，在父子或兄弟关系的节点上导航一番，这些都会需要编写很多代码，可见是非常琐碎和麻烦。
JDOM（http://www.jdom.org/）在这方面做得比较好，它用来分析XML文本是非常方便的，在本项目中，可以使用JDOM来读取系统的XML配置文件。
但是，在使用JDOM实现将对象序列化到XML文本时，代码还会涉及到该XML文本的结构。也就是说，在代码中硬编码XML文本的节点名称，这是非常不具备可重用性和拓展性的。
要达到良好的重用性和灵活的扩展性，就必须将一些操作细节封装起来，因此，需要将XML和数据交互操作的细节封装起来，这就会使用到DBO模式。
在讨论DBO模式（Data Bind Object Pattern）之前，首先必须了解一个很重要的概念，就是MVC模式中的Model。它泛指的是一种业务对象模型（Business Object Model），数据对象模型（Data Object Model）是业务对象模型的一种，它包含状态以及操作状态的行为。数据对象也可以被认为等同于经常提到的另外一个名词：值对象（Value Object）。
数据对象是对真实世界中实体软件的抽象。它可以是人、事或地方以及一些商业概念，比如订单、客户这些概念也属于业务对象。
例如“人”可以形成一个数据对象，如下：
public class Person implements java.io.Serializable {
//人的姓名
private String name = null;
// 人的年龄
private Integer age = null;
//没有名字的情况下创建一个人
public Person() {
super();
}
//以一个给定的名字创建一个人
public Person(String name) {
this.name = name;
}
// @return 返回这个人的年龄
public Integer getAge() {
return age;
}
// @return 返回这个人的名字
public String getName() {
return name;
}
// 设置这个人的年龄
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
// 设置这个人的名字
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
在这个数据对象中，定义了人的一些属性。比如他的名字、年龄，而且有一些setXXX getXXX操作这些属性。这个类Person是对现实中“人”对象化的概括。
将这个类序列化成XML文本，将会涉及很多操作细节。使用DBO模式可以封装这些细节，从而达到代码的可重用性。
DBO模式有3个参与角色：
数据对象：将要被序列化到XML或从XML反序列化的对象。
数据绑定对象：这是一个工具型的基本对象，这个基本对象抽象了XML的序列化和XML API的具体使用细节。
XML 序列化 API: 真正实现XML序列化的具体行为，具体实现可以采取JDOM、Castor、JAXB或其他类似工具。
与JDOM相比，Castor XML更好地封装XML序列化过程，使用Castor XML需要亲自编写的代码将更少。也可以说Castor XML其实是DBO模式的具体实现。
Castor（http://castor.exolab.org/）是一种将Java对象和XML自动绑定的开源软件。它可以在Java对象、XML文本、SQL数据表以及LDAP目录之间绑定。
下面CastorHandler类是使用Castor XML将Person对象序列化到XML文本，并直接持久化保存到文件系统：
/**
* 使用Castor作为XML文件和对象的绑定工具
* <p>Copyright: Jdon.com Copyright (c) 2003</p>
* <p>Company: 上海汲道计算机技术有限公司</p>
* @author banq
* @version 1.0
*/
public class CastorHandler {
public final static String module = CastorHandler.class.getName();
private static PropsUtil propsUtil = PropsUtil.getInstance();
/**
* 获得对象和XML之间映射的关系
*/
public static Mapping getMapping(String MappingFile) {
Mapping mapping = (Mapping) SimpleCachePool.get(MappingFile);
if (mapping == null) {
String pathMappingFile = propsUtil.getConfFile(MappingFile);
try {
mapping = new Mapping();
mapping.loadMapping(pathMappingFile);
SimpleCachePool.put(MappingFile, mapping);
} catch (Exception e) {
Debug.logError("get mapping error " + e, module);
}
}
return mapping;
}
/**
* 获得反序列化的对象
*/
private static Unmarshaller getUnmarshaller(String MappingFile,
String className)
throws Exception {
Unmarshaller un = (Unmarshaller) SimpleCachePool.get(className);
if (un == null) {
try {
Class c = Class.forName(className);
un = new Unmarshaller(c);
un.setMapping(getMapping(MappingFile));
SimpleCachePool.put(className, un);
} catch (Exception e) {
Debug.logError(" getUnmarshaller error: " , module);
throw new Exception(e);
}
}
return un;
}
/**
* 从XML文件中读取对象
*/
public static Object read(String MappingFile, String className,
String xmlfile) throws Exception {
Object object = null;
try {
Unmarshaller un = getUnmarshaller(MappingFile, className);
FileReader in = new FileReader(xmlfile);
object = un.unmarshal(in);
in.close();
} catch (Exception e) {
Debug.logError(" read " + className + " form file:" + xmlfile + e, module);
throw new Exception(e);
}
return object;
}
/**
* 将对象序列化到XML文件中
*/
public static void write(String MappingFile, Object object, String outfile) throws
Exception {
try {
FileWriter out = new FileWriter(outfile);
Marshaller ms = new Marshaller(out);
ms.setMapping(getMapping(MappingFile));
ms.setEncoding(propsUtil.ENCODING);
ms.marshal(object);
out.close();
} catch (Exception e) {
Debug.logError("write object to file :" + e, module);
throw new Exception(e);
}
}
}
调用CastorHandler：
String mappingFile = "mapping.xml";
String outfile = "d:\data\person.xml";
// 创建一个新的对象
Person person = new Person("板桥里人");
person.setAge(new Integer(33));
CastorHandler.write(mappingFile, person, outfile)
其中mapping.xml是对象和XML之间结构的映射表：
<mapping>
<description>a map file for the personion>
<class name="Person
<field name="name” type="string" />
<field name="age” type="integer" />
</class>
</mapping>
这样就把person对象写入到d:\data\person.xml文件中。该CastorHandler是DBO模式中的数据绑定对象；person是数据对象；在CastorHandlet中封装的是关于XML序列化的API。例如： getMapping方法是获取org.exolab.castor.mapping.Mapping的一个实例，而getUnmarshaller是获得一个反序列化的对象等。
遵循DBO模式的CastorHandler可以被用来进行任何对象到XML的序列化或反序列化，与具体的XML文本结构就无任何关系，所以，良好的重用性是使用DBO模式的一个显著优点。当然，因为与XML文本结构的关系定义在mapping.xml配置文件中，使用CastorHandler时就必须配置这样一个mapping.xml，对于一些只有XML的读取操作来说，过于复杂了点。
但是，在本项目中，CastorHandler可以方便地实现内容数据的持久化，其操作的简易性和方便性已经远远超过它的缺点。
2.4 Cache缓存设计
是否有缓冲机制（Cache）是衡量一个J2EE产品是否成熟的重要标志。因为缓冲对于J2EE系统的运行性能有至关重要的作用，特别是在大量用户并行访问时，没有缓冲机制几乎是不可想象的事情。
J2EE作为一个多层结构，每发生一次请求，将可能经过系统的许多层次。这些层次中有的可能位于另外一台服务器上，那么网络连接开销将延迟请求信号的处理时间。使用缓冲可以节约请求信号的处理时间，大大提高系统的整体响应能力。
在J2EE系统运行中，有大量经常使用的对象，如session对象和用户资料对象等，创建这些对象可能需要首先访问数据库或文件系统；而销毁这些对象则需要释放该对象占用的内存，因此，创建和销毁对象的过程可能是复杂的，造成的性能损耗也是非常大的。
为了避免创建和销毁的开销，将那些频繁使用的对象保存在内存缓冲中，这样就能大幅度提高应用系统的性能。
在单个JVM中实现缓冲是比较容易的，应用系统通过一个Singleton接口从内存缓冲中读取数据，如果缓冲中没有所要读取的数据，那么就从存储介质或网络连接中读取，读取后再将此数据保存到缓冲中，由于缓冲内存容量有限，缓冲系统会将访问不频繁的数据逐步从缓冲内存中删除，这就是 LRU （Last Recently Used）算法。
另外，缓冲还有校正的问题，缓冲只是将数据源的数据保存在内存中。在一个分布式环境中，如果数据源被其他用户从其他服务器进行更改，那么必须通知所有有关这个数据源的缓冲进行及时更新。
因此，在一个分布式的集群Cluster（负载平衡和错误恢复）环境中，Cache的设计就比较复杂。综合各种因素，使用JMS（Java Message System）进行这种通知信息提示是一种比较切实可行的方案，带来的性能损失也不是很大，支持分布式环境的不少缓冲产品已经面世。因此，一个系统从单机环境升级到分布式环境，缓冲机制可能要作一定的修改。
在本项目中，所有的数据对象都是以XML存储在文件系统中。文件的频繁读写是非常耗时的，因此需要对数据对象实现缓冲。
3 详细设计和实现
确定了本项目的整体架构以后，可以针对本项目所要求的具体功能，进行具体详细的设计和实现。
J2EE项目开发的第一个突破口一般是在业务对象建模，有了系统的基本对象后才可以进行数据库设计，进而再实现系统的逻辑处理，最后实现表现层。这就是所谓“Domain First；Persistence Second；Services Third；Clients Last”。
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