基于ＬＤＡＰ的面向?qū)ο竽夸浽L問(wèn)模型及其實(shí)現(xiàn)

摘要：LDAP提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口用于目錄數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，但是這類(lèi)接口針對(duì)目錄信息樹(shù)中的條目進(jìn)行操作，屬于較低層次的接口；同時(shí)，由于業(yè)務(wù)實(shí)體和目錄條目之間不完全是一對(duì)一的關(guān)系，基于該標(biāo)準(zhǔn)接口開(kāi)發(fā)的軟件很難滿(mǎn)足非功能性需求。為此，文章闡述了面向?qū)ο竽夸浽L問(wèn)操作封裝的必要性，并提出了針對(duì)目錄服務(wù)的LDAP目錄訪問(wèn)模型及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：LDAP；目錄訪問(wèn)；目錄信息樹(shù)；對(duì)象/條目映射；類(lèi)型轉(zhuǎn)換

0 引言

構(gòu)建一個(gè)典型的企業(yè)應(yīng)用需要數(shù)據(jù)庫(kù)和目錄服務(wù)的合作以共同承擔(dān)信息資源的存儲(chǔ)。LDAP目錄服務(wù)適合存儲(chǔ)相對(duì)靜態(tài)的，存在大量讀操作的信息資源。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及，它的作用日益重要，如它既是數(shù)字化校園中統(tǒng)一認(rèn)證的重要支撐體，也是數(shù)字化校園中基礎(chǔ)信息的主要存儲(chǔ)體。

很多利用LDAP目錄服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用直接在LDAP接口上開(kāi)發(fā)。這樣開(kāi)發(fā)出來(lái)的應(yīng)用其兼容性差；其次，開(kāi)發(fā)效率低，開(kāi)發(fā)人員必須同時(shí)兼顧業(yè)務(wù)邏輯和LDAP的知識(shí)；最后，應(yīng)用代碼和目錄服務(wù)的耦合度高，不利于底層目錄服務(wù)產(chǎn)品的更換。因此，有必要尋找一種新的基于LDAP的應(yīng)用模式。

1 基于LDAP的面向?qū)ο竽夸浽L問(wèn)模型

在典型的三層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)服務(wù)層是應(yīng)用軟件系統(tǒng)的核心部分，它可以細(xì)分為四個(gè)子層，分別是業(yè)務(wù)接口子層、業(yè)務(wù)處理子層、數(shù)據(jù)實(shí)體子層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)子層。前面兩層因?yàn)楦鷺I(yè)務(wù)緊密結(jié)合，不具有可抽象性。而數(shù)據(jù)實(shí)體子層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)子層的封裝是模型需要解決的主要問(wèn)題。

本文給出的模型由接口層和目錄訪問(wèn)層組成。接口層是應(yīng)用系統(tǒng)與模型的交互界面，抽象目錄訪問(wèn)操作是應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)實(shí)體的父類(lèi)，業(yè)務(wù)實(shí)體的具體訪問(wèn)操作全部委托給下面的目錄訪問(wèn)層。目錄訪問(wèn)層即數(shù)據(jù)訪問(wèn)子層實(shí)現(xiàn)了許多具體目錄訪問(wèn)操作，如對(duì)象/條目映射(O/E映射)、數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換等等，同時(shí)封裝了底層的LDAP目錄服務(wù)存儲(chǔ)機(jī)制，如維護(hù)與LDAP目錄服務(wù)的連接、對(duì)LDAP目錄服務(wù)的訪問(wèn)等等。

1．1 接口層

接口層提供了一套面向?qū)ο竽Ｐ偷某橄竽夸浽L問(wèn)操作集合，包括簡(jiǎn)單地創(chuàng)建對(duì)象、讀取對(duì)象、更新對(duì)象、刪除對(duì)象，以及條件或關(guān)聯(lián)的多對(duì)象實(shí)例操作。

目錄訪問(wèn)對(duì)象只提供目錄訪問(wèn)操作接口，其真正操作被委托給下層即目錄訪問(wèn)層的目錄訪問(wèn)管理器。這種處理模式結(jié)合了對(duì)象層和中間人兩種模式。在對(duì)象層模式中，每個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)體對(duì)象繼承了@抽象的PersistentObject類(lèi)，可執(zhí)行必要的CRUD操作。這種模式下，在每個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)象類(lèi)中都要寫(xiě)一些數(shù)據(jù)服務(wù)層規(guī)范的訪問(wèn)代碼，維護(hù)比較困難，但是這種模式易于實(shí)現(xiàn)。在中間人模式中，中間人可以從數(shù)據(jù)服務(wù)層中讀取業(yè)務(wù)實(shí)體對(duì)象或?qū)?duì)象寫(xiě)入數(shù)據(jù)服務(wù)層，中間人必須知道每個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)體對(duì)象的格式，依據(jù)數(shù)據(jù)服務(wù)層提供的訪問(wèn)規(guī)范生成語(yǔ)句去讀寫(xiě)。這種模式將數(shù)據(jù)服務(wù)層訪問(wèn)代碼和業(yè)務(wù)實(shí)體對(duì)象類(lèi)分離開(kāi)來(lái)，是一種最具伸縮性的解決方案，但是需要很多基礎(chǔ)部件。

系統(tǒng)中需要持久到目錄服務(wù)的業(yè)務(wù)對(duì)象必須繼承于該接口，業(yè)務(wù)對(duì)象的實(shí)際存取操作由目錄訪問(wèn)層實(shí)現(xiàn)。因此，業(yè)務(wù)對(duì)象和目錄訪問(wèn)層之間是一種松散的耦合關(guān)系。

1．2 目錄訪問(wèn)層

目錄訪問(wèn)層從邏輯上由兩部分組成：構(gòu)建時(shí)(Build-time)部分和運(yùn)行時(shí)(Run-time)部分。構(gòu)建時(shí)部分解決系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)所需要解決的問(wèn)題。對(duì)于本模型，所需要解決的問(wèn)題就是目錄訪問(wèn)對(duì)象和目錄條目的映射以及它們的屬性之間的映射，因此，在構(gòu)建時(shí)需要提供這兩類(lèi)映射信息，它們分別是O/E(對(duì)象/條目)映射信息和屬性映射信息。

運(yùn)行時(shí)部分解決系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需要解決的問(wèn)題，包括對(duì)O/E映射和屬性映射的解析、抽象目錄訪問(wèn)的解析以及數(shù)據(jù)的存取操作。這部分主要由目錄訪問(wèn)管理器、O/E映射管理器、屬性映射管理器、數(shù)據(jù)類(lèi)型管理器、目錄訪問(wèn)描述器和運(yùn)行時(shí)管理器組成。

目錄訪問(wèn)管理器是本模型的總管，它負(fù)責(zé)接收目錄訪問(wèn)對(duì)象所請(qǐng)求的目錄訪問(wèn)操作，從O/E映射管理器和屬性映射管理器中獲取目錄訪問(wèn)對(duì)象的映射信息，對(duì)目錄訪問(wèn)操作進(jìn)行解析，調(diào)用目錄訪問(wèn)描述器將面向?qū)ο蟮哪夸浽L問(wèn)操作映射到目錄服務(wù)層中可用的目錄訪問(wèn)操作，最后將目錄訪問(wèn)操作委派給運(yùn)行時(shí)管理器完成。

O/E映射管理器負(fù)責(zé)目錄訪問(wèn)對(duì)象與目錄信息樹(shù)中條目的映射管理。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，該管理器讀取O/E映射配置信息，在內(nèi)存中保存配置信息的副本。當(dāng)目錄訪問(wèn)管理器向其發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，將配置信息提供給目錄訪問(wèn)管理器。

屬性映射管理器負(fù)責(zé)目錄訪問(wèn)對(duì)象的屬性與目錄信息樹(shù)中條目的屬性之間的映射管理。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，該管理器讀取屬性映射配置信息，在內(nèi)存中保存配置信息的副本。當(dāng)目錄訪問(wèn)管理器向其發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，將配置信息提供給目錄訪問(wèn)管理器。

數(shù)據(jù)類(lèi)型管理器負(fù)責(zé)目錄訪問(wèn)對(duì)象中的數(shù)據(jù)類(lèi)型與目錄服務(wù)層中的數(shù)據(jù)類(lèi)型之間的映射管理。由于目錄訪問(wèn)對(duì)象所使用的數(shù)據(jù)類(lèi)型與條目所使用的數(shù)據(jù)類(lèi)型并不完全相同，因此有必要進(jìn)行映射以滿(mǎn)足目錄訪問(wèn)對(duì)象和條目的各種需要。該管理器服務(wù)于屬性映射管理器。

目錄訪問(wèn)描述器它將面向?qū)ο蟮哪夸浽L問(wèn)操作映射為目錄服務(wù)層中相應(yīng)的目錄訪問(wèn)操作。面向?qū)ο蟮哪夸浽L問(wèn)操作與目錄服務(wù)層的目錄訪問(wèn)操作并不完全相同，如一個(gè)面向?qū)ο蟮哪夸浽L問(wèn)操作對(duì)應(yīng)著目錄服務(wù)層的一組相關(guān)操作，因此，需要進(jìn)行這樣的映射。該目錄訪問(wèn)描述器服務(wù)于目錄訪問(wèn)管理器。

運(yùn)行時(shí)管理器面向?qū)ο蟮哪夸浽L問(wèn)操作最終要轉(zhuǎn)換為目錄訪問(wèn)層能接受的操作才能使業(yè)務(wù)對(duì)象得到持久化，運(yùn)行時(shí)管理器就是將上面轉(zhuǎn)換后的操作真正地送給目錄服務(wù)層進(jìn)行運(yùn)算。同時(shí)，負(fù)責(zé)對(duì)象標(biāo)識(shí)管理和目錄連接管理等運(yùn)行時(shí)環(huán)境的管理。出于效率的考慮，在運(yùn)行時(shí)管理器中可以進(jìn)行必要的優(yōu)化，如設(shè)置連接池等等。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2．1 數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換

LDAP的屬性類(lèi)型和Java的數(shù)據(jù)類(lèi)型之間存在著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，LDAP中給定的各種語(yǔ)法類(lèi)型都對(duì)應(yīng)于Java語(yǔ)言中的String類(lèi)型。當(dāng)將對(duì)象數(shù)據(jù)模型中的值存到LDAP目錄服務(wù)中時(shí)，需要將Java語(yǔ)言中定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換為String類(lèi)型；反之，當(dāng)LDAP目錄服務(wù)中的數(shù)據(jù)存放到對(duì)象中時(shí)，需要將String類(lèi)型轉(zhuǎn)換為對(duì)象中原來(lái)定義的類(lèi)型。因此，需要一個(gè)類(lèi)型轉(zhuǎn)換器來(lái)完成這些工作。

類(lèi)型轉(zhuǎn)換器需要獲取數(shù)據(jù)的類(lèi)型配置信息，然后根據(jù)這些配置信息將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為String類(lèi)型，反之亦然。我們選用XML描述數(shù)據(jù)的類(lèi)型配置信息，將數(shù)據(jù)類(lèi)型分成三類(lèi)：簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類(lèi)型、復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型和數(shù)組。具體的類(lèi)型描述規(guī)范。

2．2 O/E映射

對(duì)象模型向LDAP信息模型轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)是對(duì)象映射為目錄條目，對(duì)象的屬性映射為條目的屬性。為了實(shí)現(xiàn)模型轉(zhuǎn)換，O/E映射需要兩類(lèi)信息，即對(duì)象類(lèi)元信息和對(duì)象域元信息。對(duì)象類(lèi)元信息存放實(shí)體類(lèi)上下文信息。對(duì)象域元信息描述了對(duì)象類(lèi)的屬性配置信息：如果是基本類(lèi)型則可以對(duì)應(yīng)為相應(yīng)目錄服務(wù)的屬性(但并不一定是一一對(duì)應(yīng))；如果是實(shí)體對(duì)象，則需要在對(duì)象域元信息中填寫(xiě)相應(yīng)信息，如對(duì)象之間的關(guān)系等等。

2．3 表達(dá)能力的設(shè)計(jì)

目錄訪問(wèn)查詢(xún)操作分為簡(jiǎn)單查詢(xún)、復(fù)雜查詢(xún)和助手類(lèi)操作。簡(jiǎn)單查詢(xún)實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)對(duì)象的CRUD操作，復(fù)雜查詢(xún)則處理批量對(duì)象的操作，助手類(lèi)操作包括用戶(hù)認(rèn)證、新增用戶(hù)等LDAP常規(guī)操作。

簡(jiǎn)單查詢(xún)的實(shí)現(xiàn)可以采用兩種方式：第一種是將操作賦予對(duì)象本身，這種處理方式符合面向?qū)ο蟮牧?xí)慣；第二種是提供一個(gè)專(zhuān)門(mén)處理目錄訪問(wèn)操作的工具類(lèi)，作為目錄訪問(wèn)操作的代理，執(zhí)行用戶(hù)的對(duì)象式查詢(xún)語(yǔ)句。具體采用哪種方式可以有中間件設(shè)計(jì)人員確定。

本文采用第一種方式實(shí)現(xiàn)，即目錄訪問(wèn)操作作為對(duì)象的行為來(lái)實(shí)現(xiàn)目錄的訪問(wèn)，具體定義示例如下：

/*

*判斷存儲(chǔ)空間是否存在指定實(shí)體Bean實(shí)例

*@param entity實(shí)體Bean實(shí)例，不能為空，否則拋出異常

*@throws如果實(shí)例的主鍵屬性未設(shè)置則拋出異常

*/

public boolean entityExists(Entity entity)throws XDOException；

3 結(jié)束語(yǔ)

本文從普遍性出發(fā)，給出了解決通用目錄訪問(wèn)所涉及到的技術(shù)內(nèi)容。作為通用目錄訪問(wèn)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)者，也可以將文中所給模型作為參考模型，采用熟悉的語(yǔ)言和環(huán)境實(shí)現(xiàn)。本模型及其中間件被用于浙江大學(xué)數(shù)字化校園應(yīng)用中，取得了良好的效果。