基於OSGi和Spring開發Web應用

2021-01-11 51CTO

作為一個新的事實上的工業標準，OSGi 已經受到了廣泛的關注， 其面向服務（接口）的基本思想和動態模塊部署的能力， 是企業級應用長期以來一直追求的目標。Spring 是一個著名的 輕量級 J2EE 開發框架，其特點是面向接口編程和非侵入式的依賴注入。將 OSGi 和 Spring 結合能充分發揮二者各自的特長，更好地滿足企業級應用開發的需求。Spring 開發組織在 2008 年發布了將 OSGi 和 Spring 結合的***個版本：Spring-DM。本文通過一個簡單實例，介紹如何利用 Spring-DM 開發基於 OSGi 和 Spring 架構的 Web 應用，同時探討其中用到的關鍵技術及其基本思想。

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開發一個簡單的OSGi Web應用實例

一個簡單的 Web 應用

我們寫一個簡單的 Web 應用 compute.html ：計算兩個數字的和或乘積。如下圖所示：

圖 1. 一個簡單例子

為了體現 OSGi bundle 的動態部署能力，我們寫兩個 service bundle，其中一個計算兩個數字的和（稱為 add bundle），另外一個計算兩個數字的積（稱為 multiply bundle）。 當我們點擊「Compute」按鈕的時候，如果此時 add bundle 被部署，則頁面將返回兩個數字的和，否則如果此時 multiply bundle 被部署，則頁面將返回兩個數字的積。開發環境準備

1.下載 Eclipse 3.4

2.獲取所有 OSGi, Equinox 和 Spring 的插件, 如下圖所示:

 

1.打開 Eclipse, 設置 target platform 為上述插件集合

基本模塊設計

該應用主要包含兩個層次: 服務層和 Web 層。Web 層基於 Spring-MVC 實現，包含處理 Web訪問相關的 bundle（本例中只有一個）。服務層包含處理數字計算的 bundle，本例中包含一個聲明服務接口的 compute interface bundle 和兩個實現該服務接口的 bundle ：add bundle 和 multiply bundle。基本模塊結構如下圖所示：

圖 3. 基本框架

模塊程序實現

Step 1 ：實現 Service Layer

服務層的三個 OSGi bundle 實現完畢之後如下圖所示 ：

圖 4. 服務層


其中 com.zxn.example.service.compute 是聲明服務接口的 bundle。com.zxn.example.service.compute.add和com.zxn.example.service.compute.multiply 是實現了服務接口的兩個 bundle。

1.com.zxn.example.service.compute

聲明一個 Compute 接口，其中包含一個接口方法 computeNums（），如下圖所示 ：


圖 5. 服務層接口 bundle

1.com.zxn.example.service.compute.add

bundle com.zxn.example.service.compute.add 的基本程序結構如下圖所示：

圖 6. 接口實現 bundle ：add

在該 add bundle 中，添加一個Add類，實現Compute接口，如下圖所示：


圖 7. 接口實現代碼 ：Add 類

注意到我們在 META-INF 下建了一個 spring 目錄，並且添加了一個 computeAdd-context.xml 文件。系統啟動時，Spring 將利用該xml文件創建一個 bean 實例，並把該 bean 輸出為一個 OSGi service，如下圖所示 ：


圖 8. Spring 聲明文件 ：computeAdd-context.xml

該xml文件中，osgi : service是 Spring-DM 輸出 OSGi service 的標記，其中的 interface屬性標明了該 service 實現的服務接口。

1.com.zxn.example.service.compute.multiply

按照與add bundle 同樣的方法，實現 multiply bundle，如下圖所示：


圖 9. 接口實現代碼：Multiply 類

類似的，添加一個 computeMultiply-context.xml 輸出 OSGi service，如下圖所示 ：
圖 10. Spring 聲明文件：computeMultiply-context.xml
Step 2 ：實現 Web Layer
Web 層只包含一個 bundle：com.zxn.example.web，採用 Spring-MVC 和 OSGi 構建，基本程序結構如下圖所示

圖 11. Web Layer 程序結構

 

ComputeControler.java
該JAVA類實現了 org.springframework.web.servlet.mvc.Controller，是本 web應用中核心的 servlet，負責接受並處理 web 請求。該類調用 ComputeServiceRef 的方法實現業務邏輯。該類關鍵的方法是 handleRequest(…), 如下圖所示 ：

圖 12. 核心 servlet 類

 

ComputeServiceRef.java
該 JAVA 類負責引用部署的 service bundle 完成最終計算，其中的 computeService 由 Spring 根據 OSGi 中實際部署的 service 進行注入。本例中，實際部署的 service 可能是 add bundle 或者 multiply bundle。

需要特別注意的是，此處體現了 Spring-DM 的動態特性。OSGi 的動態部署能力使得 Spring 的動態服務注入成為可能。

圖 13. 服務消費類


HTTPContextResgistry.java
該 JAVA 類負責在 OSGi 環境中配置和註冊 HTTP 服務，其關鍵方法為 bean 初始化時調用的 init( ) 方法。


圖 14. 在 OSGi 環境中註冊 HTTP 服務


該 init 方法中，第六行的 getHTTPService(…) 調用 OSGi 的 ServiceTracker 來獲取 OSGi環境中註冊的 HTTP 服務的引用，如下圖所示：


圖 15. 使用 ServiceTracker 獲取 HTTP 服務


computeWeb-context.xml
該 xml 文件主要用於配置 HTTPContextResgistry bean 類，以及導入對 Compute 服務接口的引用。標記 osgi : reference 用於聲明要導入的服務接口，其 interface 屬性標明了該接口的定義，本例中為 com.zxn.example.service.compute.Compute 接口。


圖 16. Spring 聲明文件：導入服務接口


computeWeb-Dispatcher.xml
該 xml 文件用於配置 ComputeControler bean類。


圖 17. Spring 聲明文件：配置核心 servlet 類

運行程序
以往開發 J2EE 應用通常需要將應用伺服器的 runtime 集成到開發環境中才能進行程序調試，非常麻煩。基於 OSGi 的應用完全可以脫離應用伺服器運行，這使得程序開發和調試變得非常容易，直接在 Eclipse 中調試運行就可以。我們在 Eclipse 中將程序運行起來，如下圖所示：
圖18. 運行 OSGi 程序
從上圖中看到，我們同時選擇部署了 add bundle 和 multiply bundle，利用 OSGi console 察看如下：
圖 19. 察看部署的 OSGi bundle
當 OSGi 環境中同時部署有多個服務接口的實現 bundle 時，OSGi 會選擇一個默認的 bundle提供服務。本例中，Spring 會默認注入 add bundle。我們通過 web 訪問 compute.html 頁面：
圖 20. 訪問頁面


點 Compute 按鈕之後，結果頁面如下：
圖 21. 訪問結果


可以看出，是 add bundle 提供了計算服務。下面我們通過命令 ＜stop 76＞ 來停止 add bundle的服務：
圖 22. 停止 add bundle
圖 23. add bundle 狀態變為 RESOLVED
重新訪問 compute.html 頁面，結果得到的是兩個數字的乘積。可以看出，是 multiply bundl
提供了計算服務。如下圖所示：
圖 24. 再次訪問頁面

小結

作為當前頗具生命力的兩個標準和框架，OSGi 和 Spring 已經初步融合在一起。二者的結合，為開發企業級的 Web 應用同時提供了巨大的靈活性和動態部署能力。本文通過一個簡單的例子，描述如何開發一個基於 OSGi 和 Spring 的 Web 應用，並說明了開發過程中涉及到的技術關鍵點。

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【責任編輯：

彭凡

TEL：(010)68476606】

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