一個計算機專業學生幾年的編程經驗彙總(超經典)（Swing,xml,RMI)

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Java雜談（五）


本來預計J2se只講了第四篇就收尾了，可是版主厚愛把帖子置頂長期讓大家瀏覽讓小弟倍感責任重大，務必追求最到更好，所以關於J2se一些沒有提到的部分，決定再寫幾篇把常用的部分經驗全部寫出來供大家討論切磋。這一篇準備講一講Xml解析包和Java Swing，然後下一篇再講java.security包關於Java沙箱安全機制和RMI機制，再進入J2ee的部分，暫時就做這樣的計劃了。如果由於實習繁忙更新稍微慢了一些，希望各位見諒！

1． Java關於XML的解析
相信大家對XML都不陌生，含義是可擴展標記語言。本身它也就是一個數據的載體以樹狀表現形式出現。後來慢慢的數據變成了信息，區別是信息可以包括可變的狀態從而針對程序硬編碼的做法變革爲針對統一接口硬編碼而可變狀態作爲信息進入了XML中存儲。這樣改變狀態實現擴展的唯一工作是在XML中添加一段文本信息就可以了，代碼不需要改動也不需要重新編譯。這個靈活性是XML誕生時候誰也沒想到的。

當然，如果接口要能提取XML中配置的信息就需要程序能解析規範的XML文件，Java中當然要提高包對這個行爲進行有利支持。筆者打算講到的兩個包是 org.w3c.dom和javax.xml.parsers和。（大家可以瀏覽一下這些包中間的接口和類定義）

Javax.xml.parsers包很簡單，沒有接口，兩個工廠配兩個解析器。顯然解析XML是有兩種方式的：DOM解析和SAX解析。本質上並沒有誰好誰不好，只是實現的思想不一樣罷了。給一個XML文件的例子：
<?xml version=”1.0” encoding=”UTF-8” >
<root >
<child name=”Kitty” >
A Cat
</child >
</root >

所謂DOM解析的思路是把整個樹狀圖存入內存中，需要那個節點只需要在樹上搜索就可以讀到節點的屬性，內容等，這樣的好處是所有節點皆在內存可以反覆搜索重複使用，缺點是需要消耗相應的內存空間。

自然SAX解析的思路就是爲了克服DOM的缺點，以事件觸發爲基本思路，順序的搜索下來，碰到了Element之前觸發什麼事件，碰到之後做什麼動作。由於需要自己來寫觸發事件的處理方案，所以需要藉助另外一個自定義的Handler，處於org.xml.sax.helpers包中。它的優點當然是不用整個包都讀入內存，缺點也是隻能順序搜索，走完一遍就得重來。

大家很容易就能猜到，接觸到的J2ee框架用的是哪一種，顯然是DOM。因爲類似Struts，Hibernate框架配置文件畢竟是很小的一部分配置信息，而且需要頻繁搜索來讀取，當然會採用DOM方式（其實SAX內部也是用DOM採用的結構來存儲節點信息的）。現在無論用什麼框架，還真難發現使用 SAX來解析XML的技術了，如果哪位仁兄知道，請讓筆者也學習學習。

既然解析方式有了，那麼就需要有解析的存儲位置。不知道大家是否發現org.w3c.dom這個包是沒有實現類全部都是接口的。這裏筆者想說一下Java 如何對XML解析是Jdk應該考慮的事，是它的責任。而w3c組織是維護定義XML標準的組織，所以一個XML結構是怎麼樣的由w3c說了算，它不關心 Java如何去實現，於是乎規定了所有XML存儲的結構應該遵循的規則，這就是org.w3c.dom裏全部的接口目的所在。在筆者看來，簡單理解接口的概念就是實現者必須遵守的原則。

整個XML對應的結構叫Document、子元素對應的叫做Element、還有節點相關的Node、NodeList、Text、Entity、 CharacterData、CDATASection等接口，它們都可以在XML的語法中間找到相對應的含義。由於這裏不是講解XML基本語法，就不多介紹了。如果大家感興趣，筆者也可以專門寫一篇關於XML的語法規則帖與大家分享一下。

2． Java Swing
Swing是一個讓人又愛又恨的東西，可愛之處在於上手很容易，較AWT比起來Swing提供的界面功能更加強大，可恨之處在於編複雜的界面工作量實在是巨大。筆者寫過超過3000行的Swing界面，感覺用戶體驗還不是那麼優秀。最近又寫過超過6000行的，由於功能模塊多了，整體效果還只是一般般。體會最深的就一個字：累! 所以大家現在都陸續不怎麼用Swing在真正開發的項目上了，太多界面技術可以取代它了。筆者去寫也是迫於無奈組裏面大家都沒寫過，我不入地域誰入？

儘管Swing慢慢的在被人忽略，特別是隨着B/S慢慢的在淹沒C/S，筆者倒是很願意站出來爲Swing正身。每一項技術的掌握絕不是爲了流行時尚跟風。真正喜歡Java的朋友們還是應該好好體會一下Swing，相信在校的很多學生也很多在學習它。很可能從Jdk 1.1、1.2走過來的很多大學老師可能是最不熟悉它的。
Swing提供了一組輕組件統稱爲JComponent，它們與AWT組件的最大區別是JComponent全部都是Container，而 Container的特點是裏面可以裝載別的組件。在Swing組件中無論是JButton、JLabel、JPanel、JList等都可以再裝入任何其他組件。好處是程序員可以對Swing組件實現“再開發”，針對特定需求構建自己的按鈕、標籤、畫板、列表之類的特定組件。

有輕自然就有重，那麼輕組件和重組件區別是？重組件表現出來的形態因操作系統不同而異，輕組件是Swing自己提供GUI，在跨平臺的時候最大程度的保持一致。
那麼在編程的時候要注意一些什麼呢？筆者談談自己的幾點經驗：

a. 明確一個概念，只有Frame組件纔可以單獨顯示的，也許有人會說JOptionPane裏面的靜態方法就實現了單獨窗口出現，但追尋源代碼會發現其實現實出來的Dialog也需要依託一個Frame窗體，如果沒有指定就會默認產生一個然後裝載這個Dialog顯示出來。

b. JFrame是由這麼幾部分組成：
最底下一層JRootPane，上面是glassPane (一個JPanel)和layeredPane (一個JLayeredPane)，而layeredPane又由contentPane(一個JPanel)和menuBar構成。我們的組件都是加在 contentPane上，而背景圖片只能加在layeredPane上面。 至於glassPane是一個透明的覆蓋了contentPane的一層，在特定效果中將被利用到來記錄鼠標座標或掩飾組件。

c. 爲了增強用戶體驗，我們會在一些按鈕上添加快捷鍵，但Swing裏面通常只能識別鍵盤的Alt鍵，要加入其他的快捷鍵，必須自己實現一個ActionListener。

d. 通過setLayout(null)可以使得所有組件以setBounds()的四個參數來精確定位各自的大小、位置，但不推薦使用，因爲好的編程風格不應該在Swing代碼中硬編碼具體數字，所有的數字應該以常數的形式統一存在一個靜態無實例資源類文件中。這個靜態無實例類統一負責Swing界面的風格，包括字體和顏色都應該包括進去。

e. 好的界面設計有一條Golden Rule: 用戶不用任何手冊通過少數嘗試就能學會使用軟件。所以儘量把按鈕以菜單的形式（不管是右鍵菜單還是窗體自帶頂部菜單）呈現給顧客，除非是頻繁點擊的按鈕纔有必要直接呈現在界面中。

其實Swing的功能是相當強大的，只是現在應用不廣泛，專門去研究大概是要花不少時間的。筆者在各網站論壇瀏覽關於Swing的技巧文章還是比較可信的，自己所學非常有限，各人體會對Swing各個組件的掌握就是一個實踐積累的過程。筆者只用到過以上這些，所以只能談談部分想法，還望大家見諒！
Java雜談（六）


這篇是筆者打算寫的J2se部分的最後一篇了，這篇結束之後，再寫J2ee部分，不知道是否還合適寫在這個版塊？大家可以給點意見，謝謝大家對小弟這麼鼓勵一路寫完前六篇Java雜談的J2se部分。最後這篇打算談一談Java中的RMI機制和JVM沙箱安全框架。

1． Java中的RMI機制
RMI的全稱是遠程方法調用，相信不少朋友都聽說過，基本的思路可以用一個經典比方來解釋：A計算機想要計算一個兩個數的加法，但A自己做不了，於是叫另外一臺計算機B幫忙，B有計算加法的功能，A調用它就像調用這個功能是自己的一樣方便。這個就叫做遠程方法調用了。

遠程方法調用是EJB實現的支柱，建立分佈式應用的核心思想。這個很好理解，再拿上面的計算加法例子，A只知道去call計算機B的方法，自己並沒有B的那些功能，所以A計算機端就無法看到B執行這段功能的過程和代碼，因爲看都看不到，所以既沒有機會竊取也沒有機會去改動方法代碼。EJB正式基於這樣的思想來完成它的任務的。當簡單的加法變成複雜的數據庫操作和電子商務交易應用的時候，這樣的安全性和分佈式應用的便利性就表現出來優勢了。

好了，回到細節上，要如何實現遠程方法調用呢？我希望大家學習任何技術的時候可以試着依賴自己的下意識判斷，只要你的想法是合理健壯的，那麼很可能實際上它就是這麼做的，畢竟真理都蘊藏在平凡的生活細節中。這樣只要帶着一些薄弱的Java基礎來思考RMI，其實也可以想出個大概來。

a) 需要有一個服務器角色，它擁有真正的功能代碼方法。例如B，它提供加法服務
b) 如果想遠程使用B的功能，需要知道B的IP地址
c) 如果想遠程使用B的功能，還需要知道B中那個特定服務的名字

我們很自然可以想到這些，雖然不完善，但已經很接近正確的做法了。實際上RMI要得以實現還得意於Java一個很重要的特性，就是Java反射機制。我們需要知道服務的名字，但又必須隱藏實現的代碼，如何去做呢？答案就是：接口！
舉個例子：
public interface Person(){
public void sayHello();
}

Public class PersonImplA implements Person{
public PersonImplA(){}

public void sayHello(){ System.out.println(“Hello!”);}
}

Public class PersonImplB implements Person{
public PersonImplB(){}

public void sayHello(){ System.out.println(“Nice to meet you!”);}
}

客戶端：Person p = Naming.lookup(“PersonService”);
p.sayHello();

就這幾段代碼就包含了幾乎所有的實現技術，大家相信麼？客戶端請求一個say hello服務，服務器運行時接到這個請求，利用Java反射機制的Class.newInstance()返回一個對象，但客戶端不知道服務器返回的是 ImplA還是ImplB，它接受用的參數簽名是Person，它知道實現了Person接口的對象一定有sayHello()方法，這就意味着客戶端並不知道服務器真正如何去實現的，但它通過了解Person接口明確了它要用的服務方法名字叫做sayHello()。

如此類推，服務器只需要暴露自己的接口出來供客戶端，所有客戶端就可以自己選擇需要的服務。這就像餐館只要拿出自己的菜單出來讓客戶選擇，就可以在後臺廚房一道道的按需做出來，它怎麼做的通常是不讓客戶知道的！（祖傳菜譜吧，^_^）

最後一點是我調用lookup，查找一個叫PersonService名字的對象，服務器只要看到這個名字，在自己的目錄（相當於電話簿）中找到對應的對象名字提供服務就可以了，這個目錄就叫做JNDI (Java命名與目錄接口），相信大家也聽過的。

有興趣的朋友不妨自己做個RMI的應用，很多前輩的博客中有簡單的例子。提示一下利用Jdk的bin目錄中rmi.exe和 rmiregistry.exe兩個命令就可以自己建起一個服務器，提供遠程服務。因爲例子很容易找，我就不自己舉例子了！

2． JVM沙箱&框架
RMI羅唆得太多了，實在是盡力想把它說清楚，希望對大家有幫助。最後的最後，給大家簡單講一下JVM框架，我們叫做Java沙箱。Java沙箱的基本組件如下：
a) 類裝載器結構
b) class文件檢驗器
c) 內置於Java虛擬機的安全特性
d) 安全管理器及Java API

其中類裝載器在3個方面對Java沙箱起作用：
a. 它防止惡意代碼去幹涉善意的代碼
b. 它守護了被信任的類庫邊界
c. 它將代碼歸入保護域，確定了代碼可以進行哪些操作

虛擬機爲不同的類加載器載入的類提供不同的命名空間，命名空間由一系列唯一的名稱組成，每一個被裝載的類將有一個名字，這個命名空間是由Java虛擬機爲每一個類裝載器維護的，它們互相之間甚至不可見。

我們常說的包（package）是在Java虛擬機第2版的規範第一次出現，正確定義是由同一個類裝載器裝載的、屬於同一個包、多個類型的集合。類裝載器採用的機制是雙親委派模式。具體的加載器框架我在Java雜談（一）中已經解釋過了，當時說最外層的加載器是AppClassLoader，其實算上網絡層的話AppClassLoader也可以作爲parent，還有更外層的加載器URLClassLoader。爲了防止惡意攻擊由URL加載進來的類文件我們當然需要分不同的訪問命名空間，並且制定最安全的加載次序，簡單來說就是兩點：

a. 從最內層JVM自帶類加載器開始加載，外層惡意同名類得不到先加載而無法使用
b. 由於嚴格通過包來區分了訪問域，外層惡意的類通過內置代碼也無法獲得權限訪問到內層類，破壞代碼就自然無法生效。

附：關於Java的平臺無關性，有一個例子可以很明顯的說明這個特性：
一般來說，C或C++中的int佔位寬度是根據目標平臺的字長來決定的，這就意味着針對不同的平臺編譯同一個C++程序在運行時會有不同的行爲。然而對於 Java中的int都是32位的二進制補碼標識的有符號整數，而float都是遵守IEEE 754浮點標準的32位浮點數。

PS: 這個小弟最近也沒時間繼續研究下去了，只是想拋磚引玉的提供給大家一個初步認識JVM的印象。有機會了解一下JVM的內部結構對今後做Java開發是很有好處的。

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