集成Java內容倉庫和Spring

作者 Costin Leau譯者胡鍵發佈於 2008年2月12日下午11時13分

社區: Java
主題: 門戶/內容管理系統

保存各種信息對於應用程序來說非常平常，大多數時候它們是保存在關係數據庫中。數據庫處理規範數據類型十分在行，但是在處理如圖像、文檔等二進制數據時卻不是那麼得心應手。儘管可以用文件系統作爲替代——而且它們還提供了更好的性能。但它們既沒有提供用於搜索信息的查詢語言，也沒有提供表示關係或事務的概念。

在很多情況下，允許第三方訪問這些存儲數據（隨着應用程序的不斷擴展，這成爲一個典型的需求）是一個漫長而複雜的過程（它們不會在一夜之間完成）。內部存儲結構很容易影響API架構，以及信息檢索與遍歷的方式。

什麼是JSR-170

幸運的是，被稱爲Java內容倉庫（Java Content Repository，JCR）的JSR-170，試圖以獨立於具體實現的方式解決這些（以及其它）問題。即，不論底層資源（如，數據庫，本地或虛擬文件系統）是什麼，API都將相同。在數據存儲之上，JCR提供諸如訪問粒度控制、版本控制、內容事件、全文檢索和過濾等內容服務。由Day Software領導的JSR-170背後的專家組令人印象深刻，包括內容管理系統（CMS）提供商Vignette、Hummingbird Ltd.、Stellent和通用Java驅動解決方案提供商，如BEA Systems、IBM和Oracle。該規範很可能成爲內容管理和文檔存儲方面事實上的標準。

經過幾乎2年半的努力，工作最終於2005年6月完成，在javax.jcr包中，API包含了大約50個類（主要是接口和異常）。2006年早些時候，發佈了初始1.0版本的參考實現（JackRabbit）。

JSR-170概覽

Java內容倉庫建立在倉庫（除了是“用於安全地保存貨物的地點”的通常含義之外）概念之上，它提供了幾個操作數據的特性。倉庫使用“樹結構”保存信息，如下圖，樹由節點和屬性組成。圓圈代表節點，方框代表屬性。1個節點有且只有1個父親，有任意數目的孩子（子節點）和任意數目的屬性。1個屬性有且只有一個父親（它是節點），它沒有子節點，由一個名字和一個或多個值組成。屬性值的類型可以是：布爾（Boolean）、日期（Date）、雙精（Double），長整（Long），字符串（String）或流（Stream）。只有屬性可以被用來存儲信息，節點則被用來創建樹內部的“路徑”。在某種程度上，這棵樹類似文件系統的結構，節點是目錄，屬性是實際的文件。

倉庫的功能被劃分爲幾個“兼容性”級別，每個級別提供一組特定的特性：

級別 1
對於所有實現，級別1是必須的，它提供對倉庫的讀訪問，簡而言之：
- 對節點和屬性的讀訪問。
- 對屬性值的讀訪問。
- 輸出到XML/SAX。
- 支持XPATH語法的查詢服務。
級別 2
級別2提供寫功能：
- 增加和移除節點和屬性。
- 對屬性值的寫操作。
- 從XML/SAX輸入數據。
值得注意的是，JCR的實現並不要求達到級別2或者更高層次。因此與只讀倉庫一起工作也是完全符合規範的。
可選級別
“可選”級別包含一些高級特性，它並不是讀寫倉庫所必需的，但確是真正爲JSR-170增色的部分。這個級別包括（除了其它之外）：
- 事務 —— 它使倉庫有可能與JMS或JDBC資源一起工作。
- 版本標定 —— 允許倉庫記錄節點的不同狀態，以備日後檢索。規範對於這個主題有相當的篇幅；該特性使得用JSR-170作爲後端構建一個CVS的克隆成爲可能。
- 事件 —— 亦稱觀察，它允許倉庫內發生的任何活動都會被通知給客戶端。
- 鎖 —— 可以凍結部分樹的功能，它可以有效地返回一個只讀的子樹。

API回顧

使用JSR-170時，建議使用來自javax.jcr包的接口。這樣，更換JCR實現時會容易些，不會有任何代碼的變動。

API的核心類是Session，它代表客戶端和倉庫之間的連接，使用連接活躍其上的workspace名和所提供的credentials進行定義。Session包含讀（級別1）和寫（級別2）方法；使用底層倉庫不支持的功能時將拋出異常。

這個包還包含了那些組成倉庫的單元接口的定義：Workspace，Credentials，Node，Property，Item（Node和Property的超類）和Value。javax.jcr.query包負責處理查詢，javax.jcr.nodetype包負責定義節點類型。剩餘的包負責可選級別的功能，如javax.jcr.version、javax.jcr.observation、javax.jcr.lock。一個有趣的包是javax.jcr.util，它包含一個ItemVisitor的實現，它源自GOF（四人幫，Gang of Four）撰寫的著名的設計模式中的訪問者模式（Visitor-pattern）接口。

JSR-170實現

Google和SourceForge會列出好幾頁的JSR-170實現，但是它們中的大多數都處於alpha階段，沒有發佈任何版本。以下是一個可以自由下載的項目列表，它們已經被作者使用過：

Jackrabbit
它是JSR-170的參考實現，Apache基金的一部分，提供級別1，2和可選功能。在撰寫本文時，它已經經過孵化階段並有一個官方公開的發佈版本，該版本被認爲足夠穩定，可以被用在產品環境。此外，Jackrabbit也被用來作爲Day Software（JSR-170的領導者）的商業產品的基礎。除了實現JSR-170中定義的所有特性，JackRabbit還加入了額外的功能（如SessionListeners或CustomNode註冊），以及一個有趣的捐獻來的項目套件，它包括：JCA連接器、taglib、WebDAV接口、虛擬文件系統和JDBC後端。JackRabbit的許可證是Apache 2.0。
eXo JCR
它是eXo platoform的一部分，包含規範要求的所有強制特性和幾個可選特性。最近一次的版本發佈（1.0RC7）是2006年6月22日，基於規範的最終草案2。eXo JCR支持JDBC兼容數據庫，如MySQL、DB2或HSQL（它是缺省的）作爲後端存儲，它是雙許可的（GPL和商用），最終版的發佈日期尚未確定。
Jeceira
與Jackrabbit和eXo JCR相比，它是相對較新的項目。它實現了級別1和2的一些需求，只在寫操作時，支持來自可選級別的觀察功能。不幸的是，這個項目處於未完成階段，在過去的9個月沒有新版本發佈。然而它被Magnolia（一個流行的基於java的CMS，與作爲JSR-170參考實現的Jackrabbit類似）使用。在最終版發佈時，它計劃包含所有級別的功能，發佈時間目前尚不確定。Jeceira的許可證是Apache 2.0，使用HSQL數據庫作爲它的存儲引擎。

JCR模塊

Spring Modules的一部分，JCR模塊的主要目標是：以一種類似Spring主分發包中ORM包的方式，簡化使用JSR-170 API進行開發。特點如下：

JcrTemplate，允許執行JcrCallback和異常處理（將需檢查的JCR異常轉換成不需檢查的Spring DAO異常）。這個模板實現了來自JCR Session的絕大部分方法，可以簡單地作爲替換物使用。此外該模板知道線程綁定的會話，這個會話可以跨幾個方法使用，這在使用事務型倉庫時非常有用。
RepositoryFactoryBean，它配置、啓動和停止倉庫實例。因爲JSR-170並沒有說明倉庫配置的標準方式，需要注意實現在這個方面的不同。這個支持包含預定義的用於Jackrabbit和Jeceira的FactoryBean，以及一個可以很容易支持其它倉庫的抽象基類。
SessionFactory，用來統一Repository，Credentials和Workspace接口，允許自動註冊監聽器和自定義名字空間。
Spring聲明性事務爲那些實現了（可選）事務特性的倉庫提供了支持。
OpenSessionInView攔截器和過濾器允許每個線程跨不同組件使用同一會話。與JcrTemplate一起，檢索、關閉和管理JCR會話的工作已經外部化，對於調用者完全透明。

本文將使用參考實現（Jackrabbit），由於JCR模塊使用的是javax.jcr接口，因此改變實現根本就是一個配置的問題。讓我們一步一步地來看看在Jackrabbit之上如何使用Java內容倉庫，以及如何讓Spring模塊來幫助完成這一工作。

配置倉庫和SessionFactory

<bean id="repository" class="org.springmodules.jcr.jackrabbit.RepositoryFactoryBean">

<!-- normal factory beans params -->

<property name="configuration" value="classpath:jackrabbit-repo.xml"/>

<property name="homeDir" ref="./tmp/repo"/>

</bean>

JCR支持提供RepositoryFactoryBean類配置Jackrabbit，它需要JackRabbit的配置文件和主目錄。注意，RepositoryFactoryBean在使用本地文件系統時特別有用；對於服務器環境，倉庫可能被註冊在JNDI中，此時可以使用JndiObjectFactoryBean幫助類（Spring分發包的一部分）檢索它：

<bean id="repository" class="org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean">

<property name="jndiName" value="java:comp/env/jcr/myRepository"/>

</bean>

或使用Spring 2.0的模式名字空間：

<jndi:lookup id="entityManagerFactory" jndi-name="jcr/myRepository"/>

爲了簡化與JCR的工作，模塊增加了SessionFactory接口：

public interface SessionFactory {

public Session getSession() throws RepositoryException;

public SessionHolder getSessionHolder(Session session);

}

SessionFactory隱藏了實現內部的認證細節，因此一旦配置完成，使用同一證書的會話可以很容易的被檢索出來。爲了利用實現的特性（沒有涵蓋在規範中的），這個接口允許檢索SessionHolder。它是一個JCR模塊特定類，主要被用於事務和會話管理（通過一種可用於每個JCR實現的缺省、通用實現），但是它不支持可選特性或自定義特性（如JackrabbitSessionHolder，它支持Jackrabbit的事務基礎結構）。JCR模塊提供一種簡易、透明的方式來發現SessionHolder實現（這些我將在以後詳細提到），使之很容易地插入對JSR-170其它兼容庫的支持。

SessionFactory的缺省實現是JcrSessionFactory，它要求一個進行工作的倉庫和證書。

<!-— SessionFactory -->

<bean id="jcrSessionFactory" class="org.springmodules.jcr.JcrSessionFactory">

<property name="repository" ref="repository"/>

<property name="credentials">

<bean class="javax.jcr.SimpleCredentials">

<constructor-arg index="0" value="bogus"/>

<!-- create the credentials using a bean factory -->

<constructor-arg index="1">

<bean factory-bean="password" factory-method="toCharArray"/>

</constructor-arg>

</bean>

</property>

</bean>


<!-- create the password to return it as a char[] -->

<bean id="password" class="java.lang.String">

<constructor-arg index="0" value="pass"/>

</bean>

這個bean聲明非常簡單，唯一需要注意的地方是，密碼被提供給SimpleCredential的構造函數：它只接受字符數組，使用Spring工廠聲明作爲一種變通。

JcrTemplate

JcrTemplate是JCR模塊的核心類之一，它提供了與JCR會話一起工作的方便方法，將調用者從必須處理的打開和關閉會話、事務回滾（如果底層倉庫提供）、以及處理其它特性中的異常等工作中解放出來：

<bean id="jcrTemplate" class="org.springmodules.jcr.JcrTemplate">

    <property name="sessionFactory" ref="jcrSessionFactory"/>

    <property name="allowCreate" value="true"/>

</bean>

模板定義非常簡單，類似來自Spring框架的其它模板類，如HibernateTemplate。

例子

既然倉庫已經配置了，接下來看看“Spring化”的例子之一，它來自Jackrabbit的wiki頁：

public Node importFile(final Node folderNode, final File file, final String mimeType, 

final String encoding) {


return (Node) execute(new JcrCallback() {

           

/**

* @see org.springmodules.jcr.JcrCallback#doInJcr(javax.jcr.Session)

*/

public Object doInJcr(Session session) throws 

RepositoryException, IOException {

  

       

JcrConstants jcrConstants = new JcrConstants(session);

        

//create the file node - see section 6.7.22.6 of the spec

Node fileNode = folderNode.addNode(file.getName(), 

jcrConstants.getNT_FILE());

  

//create the mandatory child node - jcr:content

Node resNode = fileNode.addNode(jcrConstants.getJCR_CONTENT(), 

jcrConstants.getNT_RESOURCE());

   

    	resNode.setProperty(jcrConstants.getJCR_MIMETYPE(), mimeType);

    resNode.setProperty(jcrConstants.getJCR_ENCODING(), encoding);

resNode.setProperty(jcrConstants.getJCR_DATA(), new FileInputStream(file));

Calendar lastModified = Calendar.getInstance();

lastModified.setTimeInMillis (file.lastModified ());

resNode.setProperty(jcrConstants.getJCR_LASTMODIFIED(), lastModified);

             

session.save();

             

return resNode;

}

});

}

主要區別是：代碼被包裝在一個JCR模板中，它將我們從不得不使用的try/catch語句塊（因爲IO和Repository的需檢查異常）和處理會話（和事務，如果有的話）清除工作中解放出來。值得提及的是硬編碼字符串，如“jcr:data”，是通過JcrConstants工具類解析出來的。它知道名字空間的前綴變化，並提供一種乾淨的方式處理JCR常數。正如你看到的，我只是使例子更加健壯，但是對於實際業務代碼影響最小。

事務支持

使用JCR模塊的一個好處就是能將Spring事務基礎設施（包括聲明性和編程性）應用於Java內容倉庫。JSR 170將事務支持視爲可選特性，並沒有強制一個標準的方式來暴露事務鉤子，因此每個實現可以選擇不同的方法。在本文撰寫時，只有Jackrabbit支持事務（在它的大部分操作中），它通過爲每個JcrSession暴露一個javax.transaction.XAResource做到這一點。JCR模塊提供LocalTransactionManager用於本地事務：

<bean id="jcrTransactionManager" class="org.springmodules.jcr.jackrabbit.LocalTransactionManager">

<property name="sessionFactory" ref="jcrSessionFactory"/>

</bean>

爲了聲明事務劃分，我與上述事務管理器bean聲明一起使用標準Spring類：

<!-- transaction proxy for Jcr services/facades -->

<bean id="txProxyTemplate" abstract="true" class="org.springframework.transaction.interceptor.TransactionProxyFactoryBean">

<property name="proxyTargetClass">

        <value>true</value>

     </property>

     <property name="transactionManager" ref="jcrTransactionManager"/>

     <property name="transactionAttributes">

       <props>

        <prop key="save*">PROPAGATION_REQUIRED</prop>

        <prop key="*">PROPAGATION_REQUIRED, readOnly</prop>

       </props>

     </property>

</bean>

<bean id="jcrService" parent="txProxyTemplate">

    <property name="target">

        <bean class="org.springmodules.examples.jcr.JcrService">

            <property name="template" ref="jcrTemplate"/>

        </bean>

    </property>

</bean>

如果要求一個JTA管理器，一個簡單而優雅的解決辦法是使用來自Jackrabbit捐獻包的jca連接器。爲了使用jca，你並不需要一個應用服務器，因爲你可以用一個可插入的JCA容器，如Jencks。JCA容器的配置已經超出本文的範圍，但是你可以參考JCR模塊例子中使用Jencks的例子。

TransactionAwareRepository

對於要求普通JCR代碼的應用程序，JCR模塊允許用直接使用JCR API的代碼，透明地使用事務驅動會話。此時，可以使用TransactionAwareRepository，它有一個參數是JcrSessionFactory。這樣，在使用Session.login()（它接收定義在JcrSessionFactory中的參數）創建任何新會話時，如果發現有線程綁定的會話，就將返回它。注意：如果使用事務，JCR會話就是事務性的，否則你必須手動設置屬性allowNonTxRepository爲true，配置如下，要不然將拋出一個異常：

<bean id="transactionRepository" class="org.springmodules.jcr.TransactionAwareRepository">

     <property name="allowNonTxRepository" value="true"/>

     <property name="targetFactory" ref="jcrSessionFactory"/>

</bean>

transactionRepository bean可以被用作一個普通的JCR倉庫，不關心底層機制或線程綁定會話、事務性或非事務性（如果有事務，關閉會話時要提交事務）。

可選特性支持偵測

爲了最大化代碼重用，但仍然允許插入可選特性，如用於不同JCR實現的事務支持，JCR模塊使用SessionHolder接口（前面已經提到），同時還有SessionHolderProvider和SessionHolderProviderManager接口。用戶一般不用與它們打交道，因爲它們是框架內部使用的；但是，它們代表了JCR模塊主要的擴展點。

SessionHolder類被內部不同組件使用，主要被事務管理器用來操作會話，SessionHolderProvider和SessionHolderProviderManager處理sessionHolder創建的方式以及提供者是如何被個別使用的。缺省將使用ServiceSessionHolderProviderManager，它利用JDK 1.3 Service Provider的自動發現特性。管理器將在類路徑中搜索META-INF/services/org.springmodules.jcr.SessionHolderProvider條目，它包含了SessionHolderProvider實現的完整限定名。Jackrabbit支持就是這樣配置的，JCR模塊的分發包中包含一個META-INF/services/org.springmodules.jcr.SessionHolderProvider（譯註：原文有誤，沒有給出後面的文件名）文件，它只有一行：

org.springmodules.jcr.jackrabbit.support.JackRabbitSessionHolderProvider

缺省，SessionHolderProviderManager被JcrSessionFactory內部使用，因此在工廠啓動時，任何客戶化實現可以被獲取，並與合適的倉庫一起使用。但是，通過設置JcrSessionFactory中的SessionHolderProviderManager，可以很容易的切換到一個不同的發現策略。一個可替代的發現服務是ListSessionHolderProviderManager，它接收一組提供者列表，可以方便地使用自定義提供（如測試）。

<bean id="listProviderManager" class="org.springmodules.jcr.support.ListSessionHolderProviderManager">

     <property name="providers">

         <list>

            <bean class="org.mycompany.jcr.CustomHolderProvider"/>

            <bean class="org.springmodules.jcr.jackrabbit.support.JackRabbitSessionHolderProvider"/>

            <bean class="org.springmodules.jcr.support.GenericHolderProvider"/>

         </list>

     </property

</bean>

<bean id="jcrSessionFactory" class="org.springmodules.jcr.JcrSessionFactory">

        ...

    <property name="sessionHolderProviderManager" ref="listProviderManager"/>

</bean>

注意，每個倉庫一個提供者。如果列表包含多個工作於同一倉庫的提供者，順序將非常重要，因爲先匹配的先使用。

Java內容倉庫的未來

儘管JSR-170已經於2005年5月完成，Java內容倉庫的工作並沒有終止。JSR-283，官方的後繼者，將聚焦於功能增強，如聯邦，remoting，客戶端/服務器協議映射和擴展內容模型的能力。同時還存在着一些JSR之外的想法和項目：綁定/映射框架，它可以將java類轉換爲一個JCR樹，反之亦然（類似ORM，後端用Java內容倉庫替代數據庫），建構於JCR之上的WebDAV服務器（參見Jackrabbit的捐獻包），以及其他。已經出現了用於不同產品的JSR-170連接器，如Alfresco、BEA Portal Server和IBM Domino。

至於JCR模塊，路線圖包括用於幾個實現的Acegi安全集成，支持Spring 2.0名字空間模式（它將減少XML的配置）和與其它JCR實現集成。很顯然，JCR的看起來一片光明。

查看英文原文：Integrating Java Content Repository and Spring

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