开源Java EE框架 JBoss Seam 详细介绍

Posted 2020-07-29 理工科的杜小甫

摘要：JBoss Seam是“Java EE 5.0的一个轻量级的框架”。这是什么意思？难道Java EE(Enterprise Edition) 5.0本身不是一套“框架吗”？为什么在官方规范之外，还需要另外一个框架？好吧，我们就将seam看作是本应该被包括在Java EE 5.0中的一个“遗漏的框架”吧。它在Java EE 5.0框架的上层，为所有的在企业Web应用中的组件提供了一个统一的、易于理解的编程模型。它同样使基于状态的应用和业务流程驱动的应用的开发易如反掌。换句话说，Seam致力于开发者生产力和应用扩展性。

JBoss Seam是“Java EE 5.0的一个轻量级的框架”。这是什么意思？难道Java EE(Enterprise Edition) 5.0本身不是一套“框架吗”？为什么在官方规范之外，还需要另外一个框架？好吧，我们就将seam看作是本应该被包括在Java EE 5.0中的一个“遗漏的框架”吧。它在Java EE 5.0框架的上层，为所有的在企业Web应用中的组件提供了一个统一的、易于理解的编程模型。它同样使基于状态的应用和业务流程驱动的应用的开发易如反掌。换句话说，Seam致力于开发者生产力和应用扩展性。
开源Java EE框架 JBoss Seam 详细介绍

1. 整合和强化Java EE框架
   Java EE5.0的核心框架是EJB(Enterprise JavaBeans)3.0和JSF(JavaServer Faces)1.2。EJB 3.0(以下简称EJB3)是基于一个POJO(Plain Old Java Objects)的业务服务和数据库持久化的轻型框架。JSF是一个基于MVC(Model-View-Controller)的Web应用框架。大多数的Web应用都将包含有业务逻辑的EJB3组件和Web应用前端显示的JSF组件。EJB3和JSF虽然互补，但是他们是根据各自的理念设计的独立的框架。例如，EJB3使用注解（annotation）来配置服务，而JSF使用的是XML文件。更进一步讲，EJB3和JSF组件在框架层面上是互不敏感的。要整合EJB3和JSF，开发者必须手动地构造facade对象（如：JSF支持bean），将业务组件与Web页面和样板代码（又称 plumbing代码）联结起来，以便能跨框架调用方法。将这些技术粘合起来是Seam的职责之一。

Seam打破了EJB3和JSF之间的人工层，它为整合EJB3和JSF提供了一个一致的，基于注解的途径。只需要个别简单的注解，Seam中的 EJB3业务组件就能直接被用来支持JSF Web表单或者处理Web UI事件。Seam允许开发者将“同一种东西”——有注解的POJOs——应用与所有的应用组件。与其他Web框架开发的应用相比，Seam应用概念简洁，同样的功能却需要较少的代码（在JAVA和XML中）。如果没有耐心，或者想要快速预览，一个Seam到底有多简单，你可以现看看本文描述的 hello world一例。

在JSP来说困难的任务，Seam可以轻易的完成。例如，JSF头疼的一个问题就是过分依赖HTTP POST。这使得将一个添加到书签中的JSF网页，通过HTTP GET访问相当困难。但是有了Seam，生成一个REST网页是非常容易的。Seam提供了一系列JSF组件标签和注解，增加了“web友好”和JSF应用的网页效率。

同时，Seam拓展了EJB3到POJO的组件模式, 从web层到业务层都有了状态上下文。进一步说，Seam整合了一系列主要的其他开放源代码框架，例如jBPM、JBoss Rules(又名Drools)、JBoss Portal、JBoss Microcontainer等等。Seam不仅能将它们“有机结合”起来，而且可以像整合JSF和EJB3一样强化原有的框架。

Seam位于Java EE 5.0底层，但它的应用并不局限与Java EE 5.0服务器。一个Seam应用可以部署在J2EE 1.4应用服务器和Tomcat服务器上。这意味着现在能在Seam应用中得到产品化支持。

1 + 1 > 2
或许有这样一种误解，认为Seam仅仅是将各种不同框架串起来的另外一个集成框架。Seam提供了它自身管理的状态上下文，允许框架通过注解和EL（表达式语言）表达式与其他框架进行深度整合。整合的程序来自于Seam开发者对第三方框架的认知。

1. 一个为ORM设计的Web框架
   对象关系映射(ORM)解决方案在当今企业应用中广为使用。但是，大多数当前的业务和web框架并不是为ORM设计的，它们并不在整个Web交互生命周期——从请求来临到响应完成——管理持久上下文。这就导致了包括可怕的LazyInitializationException在内的各种ORM异常，带来了如“数据传输对象（DTO）”等丑陋的伎俩（ugly hacks）。

Gavin King发明了Seam，同时他也发明了在世界上广为使用的ORM解决方案Hibernate。为了继承和发扬ORM的最佳实践，Seam进行了重新设计。有了Seam，就不必再写DTO，你所做的就是延迟加载。因为扩展后的持久上下文就如同一个自然的高速缓存，可以减少和数据库的交互，ORM的性能就会被极大地改进。

进一步讲，因为Seam整合了ORM层、业务层和表示层，开发者就能够在表示层直接展示ORM对象，也能把数据库验证注解用于输入表单，以及重新定向ORM例外到定制的错误页面。

3.专为有状态Web应用而设计
Seam是专为有状态Web应用而设计的。Web应用是天生的多用户应用，电子商务应用天生也是有状态的和有事务的。但是，大多数已有Web应用框架是面向无状态应用的。开发者必须操作HTTP会话（session）对象来管理用户状态，与核心业务逻辑无关的代码不仅会混乱你的应用，而且带来了一系列的性能问题。

在Seam中，所有的基础应用组件天生地有状态。它们使用起来要比HTTP session容易，因为它们的状态由Seam公开管理。没有必要在Seam应用中编写引起麻烦的状态管理代码——只需在其组件上注解其做用域、生命周期方法以及其他状态属性，Seam就会掌管其他[译者注：指这些组件的生命周期]。Seam状态组件要比HTTP会话（session）能更好的管理用户状态。例如，你能有多个“会话”进行，每个“会话”由在一个HTTP会话（session）中一系列的Web请求和业务方法调用组成。

进一步说，在Seam中，数据库缓存和事务能自动与应用的状态相连。Seam在内存中自动保存数据库更新，等到对话结束后提交到数据库。内存中的缓存能大大减轻复杂状态应用中数据库的负载。

除了以上这些，Seam支持整合开源JBoss jBPM业务程序引擎，大大提升了Web应用中的状态管理。你现在能为一个机构中不同工作人员（诸如客户、经理、技术支持人员等等）的指定工作流程，利用工作流程来驱动应用，而不是依赖用户界面事件处理和数据库。

1. 支持Web 2.0
   Seam为Web2.0应用进行了充分的优化。它给AJAX（异步javascript和XML，增加网页交互的一种技术）提供了多种支持——从内置“零Javascript”的AJAX组件到有AJAX支持的JSF组件，再到定制的JavaScript库，Seam为浏览器端的 Javascript对象提供了直接访问Seam服务器组件的途径。Seam提供了一个先进的并发模型，有效的管理来自同一用户的多个AJAX请求。

对于AJAX应用，不断增长的数据库负载是一个巨大的挑战。与一个非AJAX应用相比，一个AJAX应用要向服务器发送的更频繁的请求。一但数据库必须响应这些AJAX请求，那么数据库就不堪重荷。Seam中的状态持久上下文正如一个内存中的缓存，它能在会话始末保存信息，最终帮助减少数据库交互。

Web2.0应用往往为其数据使用复杂关系模型（例如，一个网络交际站点所做的就是处理和显示“用户”之间的关系），对于这些站点，延迟加载对于 ORM层至关重要。否则，一个简单的查询就能级联地加载整个数据库。正如我们前面所讨论过的，Seam是现今唯一一个正确支持Web应用延时加载的Web 框架。

5.依赖双向映射的Pojo服务
Seam是一个“轻量级”框架，因为它使用POJO（plain old Java objects）作为服务组件。在应用中，POJO没有使用接口或抽象类来”钩住”组件。当然，问题是如何使POJO交互来组成这个应用？它们如何与容器服务（例如，数据库持久化服务）交互？

Seam通过使用一个流行的、被称作依赖注入(DI)的设计模式联结所有POJO组件。在这个模式下，Seam框架管理着所有组件的生命周期。当一个组件需要使用另外一个时，它通过注解（annotation）向Seam声明此依赖。Seam依据应用当前状态得到这个依赖组件，并将它注入到所需求的组件中。

通过拓展依赖注入概念，一个Seam组件A不但可以构造另外一个组件B，而且把此组件B“抛还”给Seam以备其他组件（例如组件C）以后使用。

这类双向依赖管理甚至都广泛的应用于简单的Seam web应用中（例如第二章的hello world一例）。在Seam术语中，我们称这个为“依赖双向映射”。

6.非常规的配置
[译者注：指以隐式映射为主题，以显式映射为例外的配置方式]
使Seam易用的主要设计原则是“非常规的配置”。其思想是为这些组件提供一系列默认行为，开发者只需要在预期行为非默认的时候，显示地配置组件。例如, 当Seam将组件A作为属性注入到组件B时，默认地，组件A刚会以组件B被注入的属性的名称命名。Seam里还有很类似的细节。总的结果是Seam中配置元数据要比其他Java框架简单的多。因此，大多数的Seam应用能通过一系列简单的Java注解进行充分配置。开发者从减化的复杂度中受益匪浅，最后，与其他Java框架相比，用更少的代码实现同样的功能。

7.避免滥用XML
或许你已经注意到，Java注解在表述和处理Seam配置元数据时扮演着重要的角色。通过这样的设计使框架更易于操作。

在J2EE发展早期，XML曾经被看作配置管理的“圣杯”。框架设计者将所有的配置信息，包括Java类和方法名称都统统丢进XML文档，而不考虑对开发者所带来的后果。反省后，发现这是个严重的错误。XML配置文档太过重复。开发者必须重复代码中已有的信息，从而将配置和代码联结起来。这些重复使应用易于出错（例如，一个拼写错误的类名可能在运行时显示为一个难于调试错误）。缺少合理的默认配置进一步使这一问题复杂化。事实上，在一些框架中，相当数量的样板代码伪装为XML，可能相当于或者超过实际应用中JAVA代码的数量。对于J2EE开发者，XML的滥用通常被称为“XML地狱”。

Java社区认识到了XML的滥用问题，并且已经非常成功地用Java代码中的注解取代了XML。EJB3是Java官方标准化机构促进Java企业组件中注解使用的一项成果。EJB3完全可选择的使用XML文档，它向正确方向迈出了积极的一步。Seam加入了EJB3的注解，为整个web应用拓展了基于注解的编程模型。

当然，XML对于配置数据并非完全不利。Seam设计者认识到XML适用于指定页面流程或者定义业务流程的web应用。XML文档使开发者集中地管理整个web应用的工作流程成为可能，同时也反对将配置信息分散于java源文件中。工作流程很少能与源代码耦合，因此XML文档中并不需要重复键入已存在于代码中的信息。

8.为测试而设计
Seam为了易于测试而重新设计。因为所有的Seam组件都是注解过的POJO，它们易于进行单元测试。开发者仅仅通过利用常规的Java new关键词来构造实例，然后在测试框架（例如JUnit 或者TestNG）中运行任何方法。如果需要测试多个Seam组件的交互，开发者则逐个实例化这些组件，然后手动建立它们的相互关系（也就是显示地使用 setter 方法，而不是依靠Seam依赖注入功能）。

集成测试整个Seam应用比较复杂，因为开发者必须在Seam容器中运行应用。Seam用嵌入的轻量级容器来帮助该类测试。在测试框架中，开发者能按步骤地加载Seam容器，然后运行测试。

1. 卓越的工具支持
   对于一个聚焦于开发者生产力的应用框架，开发工具的支持至关重要。Seam发布了一个基于命令行的生成器，称作 SeamGen。SeamGen类似于Ruby-On-Rails中的生成器，它支持诸如从一个数据库生成完整CRUD应用的功能，聪明的开发者会通过诸如“编辑/保存/在浏览器重新载入”的步骤、有测试支持的特性，来改进web应用。

但更重要的是，SeamGen生成项目不依赖于主流的Java集成开发环境，如Eclipse和NetBeans。有了SeamGen，开发者可以随时入门。

1. 让我们开始编码吧
   总而言之，Seam为JavaEE应用削减了开发费用，同时，增加了Java EE 5.0不具有的强大的新功能。在下节（节选自本书第二章），我们将给您展示一些实际代码例子来阐述Seam如何工作的。你能通过网站http://www.michaelyuan.com/seam/下载到本书中所有的例子的源代码。

Seam Hello World

JBoss Seam是EJB3和JSF中间的粘合剂，这是Jboss Seam最基本的和最广泛的应用。通过被Seam管理的组件，Seam允许这两个框架之间无缝(不是有意双关的)的集成。它为整个web应用拓展了基于注解的EJB3 POJO编程模型。在层与层之间，没有了必需的手动JNDI查找，没有了冗长的JSF支持bean的声明，没有了过多facade方法，没有了艰辛的对象传递，快哉！

继续在Seam中使用JavaEE模式
在传统的java EE应用中，一些设计模式，例如JNDI查找、XML声明组件、值对象、facade是被强制使用的。Seam用基于注解的POJO消除了这些人为的需求。但是，当Seam应用中真正需要它们的时候，仍然可以自由地使用这些模式。

编写一个Seam web应用概念上很简单。你只需要编码出下列组件：

实体对象代表数据模型。实体对象可能是JPA或者Hibernate中的POJO对象。它们自动地映射到关系数据库表。
SF web页面展示了用户界面。页面通过表单捕获用户的输入，并且显示结果。表单域与其数据显示数据库表，这些表被映射到实体bean或者实体bean的集合上。
EJB3 会话bean或者注解过的Seam POJO可以作为JSF Web页面的UI事件处理器。它们处理封装在实体bean中的用户输入，为下一步（或者页面）生成显示的数据对象。
所有以上组件均由Seam自行管理，它们在运行时被自动注入到正确的页面或者对象。例如，当用户单击按钮提交一个JSF表单，Seam就会自动解析表单域并构造一个实体bean。然后，Seam将实体bean传入同样被Seam构造的事件处理器会话bean中来处理。开发者不需要在代码中管理组件的生命周期和组件之间的相互关系。依赖处理过程中，没有样板代码和XML文件。

本章中，我们使用hello world一例来明确展示Seam如何粘合一个web应用。该例子工作如下：用户能在web表单中输入其名字来“问候”Seam。一旦她提交了表单，应用则保存她的名字到一个关系数据库中，并且显示所有已经“问候”过Seam的用户。该项目示例在该书下载的源代码中的HelloWorld文件夹中。为了建立它，你必须安装Apache ANT 1.6版本以上 (http://ant.apache.org/)。进入HelloWorld目录，运行命令ant，则会生成build/jars /helloworld.ear文件，可以直接拷贝该文件到Jboss AS实例的server/default/deploy目录下。现在，启动JBoss AS并且打开网址http://localhost:8080/helloworld/。

为了运行本书中的例子，我们建议您使用JEMS GUI安装程序安装一个与Seam兼容的JBoss AS。您可以从http://labs.jboss.com/portal/jemsinstaller/downloads下载JEMS安装程序。如果您需要更多安装JBoss AS和应用部署帮助，请参见附录A，“安装和部署JBoss AS”

欢迎使用示例作为模板，快速开始你自己Seam项目（参见附录B “使用应用示例作为模板”）。或者，你能使用命令行工具Seam Gen (参见第四章“快速应用开发工具”)自动生成项目模板，包括所有的配置文件。本章中，我将花少量的时间来阐释源代码项目中的目录结构。相反，我们将集中讨论代码和配置，这也是开发者建立一个Seam 应用必需的。如此，我们就能将知识应用到任何一个项目结构，而不需要受模板的限制。

源代码目录
一个Seam应用由java类和XML或文本配置文件组成。本书的项目例子中，java源代码文件在src目录中，网页在view 目录中，所有的配置文件都在resources目录中。更多信息请看附件B,使用应用示例作为模板。

1. 创建一个数据模型
   Helloworld应用中的数据模型仅仅是一个有name和id属性的person 类。注解@Entity告诉容器映射该类到一个关系数据库表，每个属性对应表中一个字段，每个person实例相当于表中的一条记录。因为Seam采用非常规的配置方式，容器为表名和字段中仅仅使用类名和属性名。属性id上的@Id和@GeneratedValue注解暗示id字段是主键，它的值是应用服务器为每个保存到数据库的peron对象自动生成。

@Entity
@Name(“person”)
public class Person implements Serializable {

private long id;
private String name;

@Id @GeneratedValue
public long getId() { return id;}
public void setId(long id) { this.id = id; }

public String getName() { return name; }
public void setName(String name) {this.name = name;}
}
Person类中最重要的注解是@Name，它为这个将要注册于Seam中的Person bean指定了名称。在其他Seam组件中（例如，页面和会话bean）中，开发者能指直接使用“person”来引用被管理的Person bean。

1. 将数据模型映射到web表单
   在JSF页面中，我们使用Person bean来支持表单输入文本域。#{person.name}符号指代名为“person”的Seam组件的name属性，名为“person”的Seam组件是Person实体bean的一个实例。

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