企业级软件开发技术

企业级软件开发技术

  • J2EE产生背景

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    J2EE是Sun公司为了满足多层体系结构企业级应用开发的需求，在J2SE的基础上，根据企业级应用的各种需求，提出的一种标准。
    背景：互联网的兴起，企业级应用的需求，跨平台的需求，分布式计算的需求（随着企业应用的复杂性增加，需要将应用逻辑分布在不同的服务器上，以提高性能、可靠性和可伸缩性。）

  • J2EE设计的考虑

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    J2EE设计考虑到系统的可维护性和可扩展性进行了分层架构，包括客户层，Web层，业务层和企业信息系统层。考虑到业务逻辑的不同将系统划分为不同的组件，如JavaBeans、Servlet、Enterprise JavaBeans等，组件时可重用的，可替换的。

  • J2EE针对分布式的处理，在分布式上的相关技术

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    J2EE平台本质上是一个分布式的服务器应用程序设计环境，是一个专为分布式计算设计的平台，它提供了一套标准化的规范和接口，使得开发者能够构建分布式、多层次、高可用性、可扩展的企业级应用。

    与分布式相关的技术：
    EJB、JMS、JPA、JTA、JAX

  • J2EE的组成

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    四层模型
    客户层-Web层-业务层-企业信息系统层
    JavaApplet-JSP|Servlet|EJB|数据库

  • J2EE和MVC的关系

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    J2EE是一个Java平台，提供了一系列规范和接口，用于开发多层次、分布式、可扩展、安全的企业级应用。J2EE包含了多个组件和技术，如Servlets、JavaServer Pages、Enterprise JavaBeans、Java Message Serice（JMS）。
    MVC是一种设计模式，用于将应用分为三个核心部分：模型，视图和控制器。这种分离有助于管理复杂的应用，并使代码更易于维护和扩展。
    J2EE与MVC架构的关系在于，J2EE平台提供了实现MVC模式所需的技术和组件。J2EE应用中，模型可以时JavaBeans，Session Beans或实体Beans。视图通常是JSP页面、HTML、XML或JSON实现。控制器通常是Servlets实现。J2EE平台提供了构建MVC架构所需的所有工具和架构。

  • Web容器和ejb容器的区别

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    Web容器主要负责运行和管理Web应用程序，特别是基于Servlet和JSP的技术，Web容器处理客户端的HTTP请求，并将这些请求分发给相应的Servlet或JSP页面进行处理。Web容器的主要作用包括
    1.请求处理，接受客户端的HTTP请求，并将其分发给相应的Web组件（如Servlet）
    2.生命周期关系，负责Servlet的创建，初始化，服务请求，销毁等生命周期管理。
    3.会话关系，管理用户会话，包括会话的创建，维护和销毁。
    4.安全性：提供用户身份验证和授权等安全功能
    5.日志记录：记录Web应用程序的运行记录
    6.部署和配置：负责Web应用程序的部署和配置管理。

    EJB
    EJB容器主要负责运行和管理企业JavaBean，提供事务管理，安全性，并发控制，分布式计算等服务。
    EJB容器的主要作用包括：
    1.事务管理：提供声明式事务管理，确保业务操作的原子性，一致性，隔离性和持久性。
    2.安全性：提供细粒度和安全控制
    3.并发控制
    4.生命周期管理
    5.远程调用
    6.资源池
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    Web容器主要处理HTTP请求和Web相关的功能，而EJB容器主要处理企业级业务逻辑和分布式服务。
    Web容器运行Servlet和JSP，而EJB容器运行会话Bean、实体Bean和消息驱动Bean。
    部署单元不同，Web容器部署Web应用程序（WAR），EJB容器部署企业应用（EAR），其中可能包含EJB（JAR）和Web（WAR）模块。

  • JSP

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    JSP是一种动态网页技术，JSP技术允许开发者将Java代码和HTML标记语言混合在一起，以创建动态的、基于Web的应用程序。JSP页面在服务端执行，生成HTML或其他格式的内容，然后发送到客户端浏览器进行显示。
    工作原理：
    1.用户请求jsp页面，浏览器发送请求到服务器。
    2.如果是第一次请求改jsp页面，服务器会将jsp文件转换为一个servlet（java类），然后编译这个java类。
    3.服务器调用这个Servlet的service方法，处理请求并生成响应。
    3.Servlet生成HTML内容，并将其作为响应发送回客户端浏览器。

  • Servlet

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    Servlet是Java提供的一种用于扩展服务器功能的技术。它是运行在Web服务器或应用服务器上的Java类，用于处理客户端请求并生成响应。Servlet通常用于处理HTTP请求，但它们也可以用于处理其他类型的协议。
    1.当Web服务器（Tomcat）启动或第一次请求到达时，Servlet容器回加载并实例化Servlet。
    2.初始化
    3.处理请求，service（）
    4.销毁

  • EJB

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    EJB是一种Java EE技术，用于开发和部署分布式、面向对象的业务逻辑。将业务逻辑从客户端界面和底层数据访问代码中分离出来，使得业务逻辑可以独立于应用程序的其他部分进行开发，部署和扩展。
    三种Bean
    1.会话Bean，代表客户端的一次操作或会话，有状态：Bean的状态改变，接下来的方法调用中，客户端会出现同样的状态，无状态：不用保存客户端的状态，方法调用之间没有存储信息，不会保存会话状态、
    2.实体Bean，代表持久化数据，通常与数据库中的表行对应，用于表现O/R映射。
    3.消息驱动Bean，用于处理异步消息，接受客户端发送的消息，并据此触发响应的业务逻辑。通常与JMS一起使用，

  • JMS

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    JMS是一个Java EE的API，用于在两个或多个客户端之间异步发送和接受消息。JMS提供了一种标准的方式来实现消息传递，使得开发这可以专注于业务逻辑，而不必关心消息的底层传输细节。
    JMS支持两种消息传递机制：
    1.点对点模型，消息被发送到一个特定的队列，然后被一个或多个消费者接受，每个消息只能被一个消费者接受，一旦被消费，就会从队列中消失，保证了消息的顺序传递，并且会确保消息不会消失。
    2.发布/订阅模式。消息被发送到一个特定的主题，然后被所有订阅了该主题的消费者接受，与点对点模型不同，发布/订阅模型中的消息可以被多个消费者接受，而且消费者可以随时加入或离开主题。
    主要组件：消息生产者，消息消费者，消息，队列管理器，主题管理器，JMS提供者

  • JNDI

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    JNDI（Java Naming and Directory Interface）是一个Java API， 用于在Java应用程序中查找和访问各种命名和目录服务。JNDI提供了一种统一的方式来访问不同类型的目录和命名服务，如DNS，LDAP，CORBA等。JNDI允许开发者将服务名称与实际服务实现分离，使得应用程序可以更加灵活和可配置。
    主要概念：
    1.命名上下文，包含一组名称和对象的目录结构，类似文件系统中的目录
    2.目录服务i，提供了命名和目录功能的服务，如LDAP（Lightweight Directory Access Protocol）服务。
    3.绑定，将一个名称与一个对象关联起来的操作。
    4.查找，根据名称在命名上下文中检索对象的操作。
    5.引用

  • ejb和javabean的区别

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    JavaBean是一种Java类，它遵循特定的命名和设计模式，JavaBean通常用于封装数据，作为一个简单的值对象或者数据容器。JavaBean类通常是可序列化的，并且提供无参构造函数。它的属性通过一组标准的getter和setter方法来访问和修改，JavaBean可以在任何Java应用程序中使用，包括桌面应用程序，Web应用程序等。
    EJB是Java EE的一部分，它是一个规划，用于开发和部署分布式、面向对象的业务逻辑，EJB旨在简化企业级应用程序的开发，提供事务管理、安全和分布式计算等底层服务，EJB分为会话Bean、实体Bean、消息驱动Bean，企业级、分布式、并发、生命周期

    1.两者都是可重用的组件，都有get和set方法，都可以进行组装来构建java应用
    2.JavaBean不能跨进程访问，较简单，EJB基于RMI技术，可以被远程访问，较复杂
    3.JavaBean可以运行在一般的Web容器上，EJB必须部署在EJB容器中

  • JDBC

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    是Java语言提供的一种数据库连接API，允许Java程序和多种关系型数据库进行交互。
    1.加载数据库驱动
    2.建立与数据库的连接
    3.创建statement
    4.执行SQL
    5.处理结果
    6.关系资源

  • JDBC两种连接方式的特点和优缺点

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    直接连接：使用DriverManager
    每次请求时，通过DriverManager直接创建一个新的连接。连接的创建和关闭通常在应用程序代码中显式进行。特点是简单，更容易理解，新手。缺点是每次数据库操作都要创建和关闭，增加数据库的负载和延迟。浪费系统资源。连接不复用

    池连接（使用DataSource和连接池）
    连接池是一个预先创建的连接集合，用于管理和复用数据库连接。应用程序从连接池中获取连接，使用完毕后返回到池中，而不是关闭连接。优点提高了应用程序的性能，避免过多的消耗系统资源。灵活，线程安全。缺点，复杂，配置需要学习时间。

  • 连接池优点、配置、特性、访问步骤

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    优点：性能提升、节约资源、加快响应、并发支持、稳定性强、配置灵活

    配置：最大连接数、最小连接数、连接超时、测试连接、最大空余时间

    特性：连接复用、自动收缩、负载均衡

    访问步骤：加载驱动 -> 创建数据源DataSource -> 获取连接（从连接池） -> 使用连接创建StateMent -> 处理SQL结构 -> 释放资源 -> 关闭连接池

  • EJB本地接口、远程接口

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    EJB访问过程：EJB客户端通过JNDI查找EJB的Home接口，然后通过Home接口获得EJB对外接口，获得对外接口后，调用对外接口定义的EJB业务方法，而真正的逻辑是Bean对象完成的

  • 消息中间件的原理

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    基于消息队列的机制。允许应用程序根据队列来发送和接受消息，从而实现系统间的解耦和异步通信，
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    	发送消息的应用程序或服务，将消息发送到消息队列中，然后可以继续执行其他任务，无需等待消息被处理。
    消息队列：
    	存储消息的缓冲区，确保消息在生产者发送和消费者接受之间得到暂存。队列通常由消息中间件管理，提供对消息的持久化，有序传递，优先级排序
    消息消费者
    	从消息队列中接受消息的应用程序或服务
    中间件服务
    	管理和协调消息传递的核心组件，接受生产者消息，存储队列，传递消费者消息
    消息协议
    	定义消息格式和通信规则

  • 社交通讯软件的架构

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    社交通讯软件的架构通常需要支持高并发、实时性、数据一致性以及高可用性。通常采用微服务架构、事件驱动架构或两者的结合。

    客户端层：
    	IOS，Android，Web前端，用户交互，网络请求
    API网关：
    	负责处理客户端的所有请求，进行路由、认证、授权、限流、熔断、日志记录，提供统一的接口给客户端，简化客户端的调用逻辑。
    服务层；
    	微服务，消息服务，搜索，服务之间用RESTful方式交互
    消息队列/中间件
    	RebbitMQ、Kafka，用于处理异步消息，事件广播、服务解耦。用户发送消息时，消息服务可以将消息写入消息队列，由其他服务异步处理和分发。
    数据库层
    缓存层
    搜索引擎
    文件存储
    实时通讯
    分布式
    	服务的注册与发现
    持续集成

  • 持久化技术，ORM技术

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    持久化包括：
    文件系统
    关系数据库
    非关系数据库
    对象数据库
    分布式数据库
    内存数据库

    ORM技术
    面向对象程序设计语言和关系数据库之间的桥梁，主要特点
    映射，封装，数据持久化，事务管理，查询语言
    常见ORM包括，Hibernate，

  • JDBC、实体Bean和Hibernate特点

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    JDBC提供了最基础的数据库操作能力，适用于简单的数据库交互场景；实体Bean是EJB规范的一部分，主要用于表示业务数据，但在现代Java应用中已经较少使用；Hibernate是一个功能强大的ORM框架，适用于需要复杂对象关系映射和数据库操作的场景。

  • 缓存的分类

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    读取缓存：解决读取速度慢
    写入缓存：解决写入速度慢
    读写缓存，狭义上解决介质读写速度不匹配问题，

    HTTP缓存，页面级缓存，数据库缓存，opcode缓存，反向代理缓存，

    按存储介质分，内存：网站进程内，同服务器独立进程，独立服务器，分布式服务器组。磁盘：本地文件和数据库，独立服务器
    按照存储的数据分
    延迟加载的缓存：

  • 大型网站设计一般涉及的主要缓存技术

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    1.浏览器缓存：图片、css、脚本存储
    2.cdn缓存：内容分发网络缓存静态资源，图片，视频，css/js文件到全球各地的边缘服务器上，当用户请求这些资源时，CDN会从最近的边缘服务器提供内容，从而减少延迟和提高加载速度。
    3.反向代理缓存：Nginx位于Web服务器前，缓存用于请求的动态内容，相同的请求再次到来时，代理服务器可以直接缓存的内容，减轻后端服务器的负担。
    4.数据库缓存：MySQL的查询缓存，存储了查询结果，减少数据库的查询时间。
    5.对象缓存系统：Redis用于存储小块的经常访问的数据，如用户会话，配置参数，计数器等， 这些数据通常在内存中，访问速度非常快
    6.页面缓存，将整个动态生成的页面缓存起来，当用户请求相同的页面时，直接返回缓存的页面内容，而不是重新生成。
    7.应用层缓存
    8.分布式缓存：存储跨多个服务器共享的数据，确保所有服务器都能快速访问相同的数据副本。

  • 缓存失效

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    解决缓存失效有三种思路
    1.使用consistent hashing算法，把数据缓存分片，减少缓存宕机对服务的影响范围。在服务器数量比较少时，增加虚拟节点保证服务器能均匀分布在圆环上。
    2.缓存多份
    3.实现缓存持久化或半持久化

  • 缓存的常见模型和应用场景

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    常见缓存模型：
    1.内存缓存：LRU、MRU、FIFO、LFU
    2.磁盘缓存：用于存储那些不经常访问，但需要快速访问的数据
    3.分布式缓存：Redis，Memcached用于分布式系统中，可以提供高性能、可扩展的缓存服务。
    4.浏览器缓存：根据HTTP头部信息决定是否使用本地缓存的资源
    5.数据库缓存：某些数据库管理系统如MySQL的查询缓存会缓存查询结果，以加快后续查询的速度。

    应用场景：
    1.Web应用：缓存经常请求的页面或数据，减少数据库负载，提高响应速度。
    2.数据库查询优化：预先计算和存储复杂的查询结果，以便快速响应用户的请求
    3.文件系统
    4.电商平台
    5.社交媒体：缓存用户动态、评论等
    6.移动应用：在没有网络连接时也能访问内容
    7.API服务
    8.大数据处理

  • 负载均衡几种策略

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    1.轮询
    2.加权轮询
    3.最少链接
    4.加权最少连接
    5，IP哈希
    6.URL哈希
    7.基于延迟的负载均衡

  • 负载均衡下Session的处理方案，优缺点

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    1.Session复制，
    2.cookie-based session，完全无状态，服务器不需要存储任何session信息，所有的状态都存储在客户端的cookie中，安全性问题，大小限制
    3.分布式缓存，redis，高性能，可伸缩性共，多个服务器之间共享
    4.数据库session存储，

  • SOA（ESB）

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    SOA，面向服务的架构，是一种设计方法，其中应用程序由一系列松散耦合的服务组成，这些服务通过标准化的接口和协议进行通信。SOA关注于服务的重用性和互操作性。
    ESB是一种中间件，它支持SOA的实施，允许不同服务之间的消息传递，并且可以转换消息的格式以适应不同的接收者
    微服务架构是一种将应用程序构建为一组小型，独立服务的方法，每个服务运行在自己的进程中，通常通过轻量级机制如HTP RESTful API进行通信，

  • 中台

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    在大型企业和互联网公司中，中泰通常指的是一个集中的服务平台，它提供一套共享的服务和工具，如用户管理，订单处理，数据分析，支付处理等，以支持多个业务线和产品。
    中台提供的服务和工具可以被多个业务线和产品共i想，避免重复开发的情况。
    封装和抽象，数据整合，

  • 微服务架构

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    微服务架构是一种将应用程序设计为一组小型、独立服务的方法，每个服务运行在自己的进程中，通常通过轻量级机制进行通信，
    优点，模块化，松散耦合，独立开发，独立部署，灵活性和扩展性，技术多样性，可以采用不同的技术栈，容错性，易于部署
    缺点，复杂性，运维，初始成本

  • 系统拆分，水平和垂直

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    系统拆分呢是将一个大型、复杂的系统分解为多个较小的、更易于管理和维护的部分的过程，可以提高系统的可伸缩性，可维护性和可扩展性。
    水平拆分：也称为分层架构，将系统按照不同的功能层次进行拆分，将表现层，业务逻辑层和数据访问层分离，每一层负责不同的功能，层与层之间通过定义良好的接口进行通信，提高了系统的模块化程序，便于管理和维护，各层可以独立开发，降低耦合，层数过多，系统复杂性增加

    垂直拆分：将系统按照业务功能进行拆分，每个部分负责一个特定的业务领域或功能模块。每个模块专注于一个业务领域，可能会导致重估的功能实现，

  • 数据库拆分

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    水平拆分：将数据表按照某种规则，拆分到多个数据库中，每个数据库中包含相同的数据表结构，但是存储不同的数据集，提高了系统的可伸缩性，
    垂直拆分，将不同的表或表的一部分拆分到不同的数据库中，通常基于业务功能或数据访问模式，将相关的表或数据存储在一起，以提高性能和可维护性，
    功能拆分
    地理拆分

  • 提高网站访问速度的常用方法

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    CDN内容分发网络
    压缩文件
    减少HTTP请求
    使用异步加载
    优化图片
    使用缓存
    服务器优化，优化配置
    数据库优化，
    最小化HTTP重定向

  • TOGAF

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    The Open Group Architecture Framework是一个开放的组织架构框架，提供了一套全面的结构化的方法来设计和实施企业架构。

    主要的架构包含
    业务架构，应用架构，技术架构，数据架构，安全架构，治理交媾，基础设施架构，服务架构，运营架构
课程 所有
#learning
企业级软件开发技术
https://jetthuang.top/所有/企业级软件开发技术/
作者
Jett Huang
发布于
2024年4月20日
许可协议