广州海航学院:Java的组件技术-JavaBean

软件开发的一个真正目的利用编码方面的投资，以便在同一公司或不同公司的其它开发中复用编码。近年来，编程人员投入大量精力建立可复用软件。早期用在面向对象编程方面的努力已经在Java等编程语言的开发中充分实现，软件可以不多费任何工作就运行在各种平台上。
但是，Java并不是自动使软件可以复用，Java代码写得很好，使其他开发人员很容易改变，但复用软件的目标是让开发人员不必重新编译程序就能使用。此外，真正的复用是开发人员连自己的代码也不用重新编译就可以将编码集成到自己的设计中。
当JavaSoft发表Java编程语言时，它并没有意识到Java对软件开发将产生的巨大影响。但随着Web技术的飞速发展以及对交互性软件技术需求的增长，JavaSoft开始意识到了Java的发展潜力。于是JavaSoft开始开发一些用于处理当前软件开发者所面临问题的Java相关技术，其中一种技术就是JavaBean技术，这种技术是为了实现对综合软件组件技术的需求而开发的。JavaBean是一种专门为当前软件开发者设计的全新的组件技术，它为软件开发者提供了一种极佳的问题解决方案。 JavaBean的任务
JavaBean的任务就是: “Write once, run anywhere, reuse everywhere”，即“一次性编写，任何地方执行，任何地方重用”。这个任何实际上就是要解决困扰软件工业的日益增加的复杂性，提供一个简单的、紧凑的和优秀的问题解决方案。
1. 一个开发良好的软件组件应该是一次性地编写，而不需要再重新编写代码以增强或完善功能。因此，JavaBean应该提供一个实际的方法来增强现有代码的利用率，而不再需要在原有代码上重新进行编程。除了在节约开发资源方面的意义外，一次性地编写JavaBean组件也可以在版本控制方面起到非常好的作用。开发者可以不断地对组件进行改进，而不必从头开始编写代码。这样就可以在原有基础上不断提高组件功能，而不会犯相同的错误。
2. JavaBean组件在任意地方运行是指组件可以在任何环境和平台上使用，这可以满足各种交互式平台的需求。由于JavaBean是基于Java的，所以它可以很容易地得到交互式平台的支持。JavaBean组件在任意地方执行不仅是指组件可以在不同的操作平台上运行，还包括在分布式网络环境中运行。
3.JavaBean组件在任意地方的重用说的是它能够在包括应用程序、其他组件、文档、Web站点和应用程序构造器工具的多种方案中再利用。这也许是JavaBean组件的最为重要的任务了，因为它正是JavaBean组件区别于Java程序的特点之一。Java程序的任务就是JavaBean组件所具有的前两个任务，而这第3个任务却是JavaBean组件独有的。
JavaBean的设计目标及其如何被实现
现在我们来看一实现JavaBean的一些具体的主要设计目标:
1.紧凑而方便的创建和使用
JavaBean紧凑性的需求是基于JavaBean组件常常用于分布式计算环境中，这使得JavaBean组件常常需要在有限的带宽连接环境下进行传输。显然，为了适应传送的效率和速度，JavaBean组件必须是越紧凑越好。另外，为了更好地创建和使用组件，就应该使其越简单越好。通常为了提高组件的简易性和紧凑性，设计过程需要投入相对较大的功夫。
现在已有的组件软件技术通常是使用复杂的API，这常常搞得开发者在创建组件时晕头转向。因此，JavaBean组件必须不仅容易使用，而且必须便于开发。这对于组件开发者而言是至关重要的，因为这可以使得开发者不必花大量功夫在使用API进行程序设计上，从而更好地对组件进行润饰，提高组件的可观赏性。
JavaBean组件大部分是基于已有的传统Java编程的类结构上的，这对于那些已经可以熟练地使用Java语言的开发者非常有利。而且这可以使得JavaBean组件更加紧凑，因为Java语言在编程上吸收了以前的编程语言中的大量优点，已经使开发出来的程序变得相当有效率。
2.完全的可移植性
JavaBean API与操作基础的独立于平台的Java系统相结合，提供了独立于平台的组件解决方案。因此，组件开发者就可以不必再为带有Java applet平台特有的类库而担心了。最终的结果都将是计算机界共享可重复使用的组件，并在任何支持Java的系统中无需修改地执行。
3.继承Java的强大功能
现有的Java结构已经提供了多种易于应用于组件的功能。其中一个比较重要的是Java本身的内置类发现功能，它可以使得对象在运行时彼此动态地交互作用，这样对象就可以从开发系统或其开发历史中独立出来。
对于JavaBean而言，由于它是基于Java语言的，所以它就自然地继承了这个对于组件技术而言非常重要的功能，而不再需要任何额外开销来支持它。
JavaBean继承在现有Java功能中还有一个重要的方面，就是持久性，它保存对象并获得对象的内部状态。通过Java提供的序列化(serialization)机制，持久性可以由JavaBean自动进行处理。当然，在需要的时候，开发者也可以自己建立定制的持久性方案。
4.应用程序构造器支持
JavaBean的另一个设计目标是设计环境的问题和开发者如何使用JavaBean创建应用程序。JavaBean体系结构支持指定设计环境属性和编辑机制以便于JavaBean组件的可视化编辑。这样开发者可以使用可视化应用程序构造器无缝地组装和修改JavaBean组件。就像Windows平台上的可视化开发工具VBX或OCX控件处理组件一样。通过这种方法，组件开发者可以指定在开发环境中使用和操作组件的方法。
5.分布式计算支持
支持分布式计算虽然不是JavaBean体系结构中的核心元素，但也是JavaBean中的一个主要问题。
JavaBean使得开发者可以在任何时候使用分布式计算机制，但不使用分布式计算的核心支持来给自己增加额外负担。这正是出于JavaBean组件的紧凑性考虑的，无疑分布式计算需要大量的额外开销。
JavaBean和Java
虽然JavaBean和Java之间已经有了明确的界限，但在某些方面JavaBean和Java之间仍然存在着非常明显的混淆。Java确实是能够为用户创建可重用的对象，但它却没有管理这些对象相互作用的规则或标准。JavaBean通过指定定义对象之间交互作用的机制，以及大部分对象需要支持的常用行为，如持久性和实际处理等，建立了自己需要的组件模型。
虽然当前的Java组件模型也可以运行得很好，但在传送真正的可重用性和交互操作性上仍然非常有限，Java用户需要做的最多的一件事就是创建applet并使得它们在Web 页面上相互通讯，这并非易事。JavaBean提供了一个框架包，使用这个包进行通讯就容易得多了。
JavaBean组件能够通过定义好的标准属性改进性能。总体而言，JavaBean充分发展了Java applet的功能，并结合了Java AWT组件的紧凑性和可重用性。
JavaBean组件的基本概念
JavaBean是可复用的平台独立的软件组件，开发者可以在软件构造器工具中其直接进行可视化操作。
软件构造器工具可以是Web页面构造器、可视化应用程序构造器、CUI设计构造器或服务器应用程序构造器。有时，构造器工具也可以是一个包含子一些bean的复合文档的文档编辑器。
JavaBean可以是简单的CUI要素，如按钮或滚动条；也可以是复杂的可视化软件组件，如数据库视图，有些JavaBean是没有GUI表现形式的，但这些JavaBean仍然可以使用应用程序构造器可视化地进行组合。
一个JavaBean和一个Javaapplet相似，是一个非常简单的遵循某种严格协议的Java类。每个JavaBean的功能都可能不一样，但它们都必须支持以下特征。
一个bean没有必须继承的特定的基类或接口。可视化的bean必须继承的类是java.awt.Component，这样它们才能添加到可视化容器中去，非可视化bean则不需要继承这个类。有许多bean，无论是在应用程序构造器工具中，还是在最后创建好的应用程序中，都具有很强的可视化特征，但这并非每个bean必须的特征。
在使用Java编程时，并不是所有软件模块都需要转换成bean。Bean比较适合于那些具有可视化操作和定制特性的软件组件。
从基本上说，JavaBean可以看成是一个黑盒子，即只需要知道其功能而不必管其内部结构的软件设备。黑盒子只介绍和定义其外部特征和与其他部分的接口，如按钮、窗口、颜色、形状、句柄等。
通过将系统看成使用黑盒子关联起来的通讯网络，我们可以忽略黑盒子内部的系统细节，从而有效地控制系统的整体性能。作为一个黑盒子的模型，JavaBean有3个接口面，可以独立进行开发。
1. JavaBean可以调用的方法。
2. JavaBean提供的可读写的属性。
3. JavaBean向外部发送的或从外部接收的事件。
JavaBean组件的开发环境
普通JavaBean组件是要分布在各自环境中，所以它们应该能够适应各种环境。虽然我们无法事先预知JavaBean要运行的确切环境，但以下两点是可以确定的：
1. bean必须能够在一个应用程序构造器工具中运行。
2. bean必须可以在产生的应用程序的运行环境中使用。
设计环境
第一点说明的是bean必须可以在设计环境(design environment)中运行。在设计环境中，bean应该提供设计信息给应用程序构造器工具并允许终端用户制定bean的外　　观和行为。
在传统的软件构造活动中，必须通过编译、链接之后才能看到应用程序的最终运行结果；而利用JavaBean设计的软件中，则没有这种明确的界限。使用JavaBean，就可以非常直观地设计应用程序软件，在设计过程中赋予软件生机。而且，这个过程更加容易重复开发，设计思想更加容易变成原型。
运行环境
第二点说明的是bean必须可以在运行环境(run-time environment)中使用。在这个环境中，对设计信息和定制的需求并不重要。一个组件的设计环境信息和设计环境中编写的代码通常可能是非常巨大的。
因此，我们可能需要在bean的设计环境方面和运行环境方面作一个明确的区分，这样，就可能需要在运行环境中不使用bean的任何设计环境代码来配置这个bean。所以，JavaBean就必须分别支持运行环境接口的类库和设计环境接口的类库。