基于Groovy 加速Google App Engine開發
本文是IBM developerworks上針對Java 2.0開發系列文章的***一篇，講述了一個基于Groovy的框架Gaelyk是如何加速在Google App Engine上的開發的。原文標題為《Java 開發 2.0: 針對 Google App Engine 的 Gaelyk》。
本 系列 將探討對于如今及未來的 Java 開發的發展起決定作用的各個技術方面。Java 開發 2.0 的前提開發速度將越來越快，這要歸功于開源領域中的創新以及硬件的商業化。您可以租借其他人的硬件平臺來托管自己的應用程序（主要使用開源庫、工具和框架來裝配），成本只包括獲取和維護自己的基礎設施。
本系列的***期 “使用 Google App Engine” 討論了免費租借 Google 的基礎設施來托管您的 Java 應用程序（不過會犧牲少許靈活性）的概念。在后續文章中，您了解了 App Engine 和 Amazon 的 EC2 之間的差異。上個月的文章 “通過 CouchDB 和 Groovy 的 RESTClient 實現 REST” 調查了關系數據庫的潛在替代方案：CouchDB。CouchDB 缺少模式以及其面向文檔的特性對您來說可能有點新鮮，但您已經目睹了 Google App Engine 實現的另一個無模式數據存儲。
本文又將回過頭來討論 Google App Engine。開源世界已經跳上了 App Engine 列車，針對該平臺的應用程序開發加速架構層出不窮。您將了解 Gaelyk 框架如何利用本系列已經介紹的許多技術來進一步簡化應用程序的開發。
輕量級是全新的趨勢
雖然 Google 的基礎設施大多是可以免費使用的（當存儲空間和帶寬達到 500MB，每月頁面訪問量達到大約 5 百萬次時便要收費），但它會在一定程度上犧牲一些靈活性。Google 的基礎設施支持 Java 技術，但這并不包括所有 的核心 Java 庫和相關開源庫。App Engine 是一個平臺 — 您需要基于它進行開發。但不足為奇的是，開源創新將幫助克服采用 Google App Engine 過程中的障礙。
Gaelyk 框架就是這種項目的一個典型，其目的是加速輕量級應用程序的開發，即使用 Groovy 開發的、適當利用模型－視圖－控制器 (MVC) 模式的應用程序。在 Groovy 的魔力下，Gaelyk 將為 App Engine 的 API 注入一些易用性因素。此外，您還可以將 Gaelyk 與針對 Eclipse 的 Google App Engine 插件結合使用。快速開發和部署 Google App Engine 應用程序將變得非常簡單。
“通過 CouchDB 和 Groovy 的 RESTClient 實現 REST” 利用一個停車罰單系統演示了面向文檔的數據庫的特性。在本文中，我將繼續創建一個支持創建、更新和刪除停車罰單的 Web 應用程序。Google 持久性架構不是面向文檔的，但其無模式特性實現了一個更加靈活的模型。因此，Web 將盡可能準確地建立一個停車罰單模型，這需要獲取：
- 警官姓名
- 日期
- 位置
- 違規情況
- 任何相關注釋
我保留位置為一個普通的文本框，因為一些人可以使用各種方式來表示違規發生的位置 — 比如在 Best Buy 的停車區 或者在 18 號街和 D 大街的拐角處。實際上，我不會嘗試描述一個特定格式，因為它不一定適合這個域。
首先，您需要安裝針對 Eclipse 的 Google App Engine 插件。您還需要從項目的網站下載 Gaelyk JAR 文件。記住這個下載的位置，因為您隨后需要將它移動到一個特定的目錄中。
Gaelyk 框架依賴于 Groovy，因此您還需要***的 Groovy 發行版：在撰寫本文時，它是一個簡單的 JAR 文件，即 groovy-all-1.6.5.jar。***，您需要通過 Google App Engine 管理面板創建一個應用程序 ID。（如果愿意，您可以重用在 “使用 Google App Engine” 中創建的應用程序 ID）。
接下來，在 Eclipse 中創建一個新的 Google Web Application Project，單擊 Next 按鈕并填入適當的信息。確保取消選中了 Use Google Web Toolkit 選項，如圖 1 所示，因為您不需要它：
圖 1. 在 Eclipse 中創建一個 Google Apps Project
單擊 Finish 按鈕，您將建立好代碼基礎。
現在，將 Groovy 和 Gaelyk JAR 復制到新創建項目的 war/WEB-INF/lib 目錄中，如圖 2 所示：
圖 2. Gaelyk 的必需庫
要配置 Gaelyk，您需要為 Google App Engine 提供一些額外的信息，方法是編輯 WEB-INF/appengine-web.xml 文件。將您的應用程序 ID 添加到此文件頂部的應用程序部分，并添加一些 XML，如清單 1 所示：
清單 1. 對 App Engine 配置的必要更新
<static-files> <exclude path="/WEB-INF/**.groovy" /> <exclude path="**.gtpl" /> </static-files> |
添加這些內容將防止 Google App Engine 靜態提供最終在使用 Gaelyk 時會創建的各種文件。如您所見，Gaelyk 將利用一個模板模型。因此，使用 .gtpl 擴展名的文件將類似于 JavaServer Pages (JSP) 并且將通過框架而非 App Engine 進行處理。
接下來，打開 web.xml 文件。該文件也可以在 WEB-INF 目錄中找到。它是標準的 Web 應用程序配置文件。（您將在初次訪問 App Engine 和 EC2 時操作此文件。）該文件需要將各種模式映射到特定的 servlet，因此根據清單 2 調整您的文件：
清單 2. 更新后的 web.xml 文件
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
xmlns:web="http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"
xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"
version="2.5">
<servlet>
<servlet-name>GroovletServlet</servlet-name>
<servlet-class>groovyx.gaelyk.GaelykServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet>
<servlet-name>TemplateServlet</servlet-name>
<servlet-class>groovyx.gaelyk.GaelykTemplateServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>GroovletServlet</servlet-name>
<url-pattern>*.groovy</url-pattern>
</servlet-mapping>
<servlet-mapping>
<servlet-name>TemplateServlet</servlet-name>
<url-pattern>*.gtpl</url-pattern>
</servlet-mapping>
<welcome-file-list>
<welcome-file>index.gtpl</welcome-file>
</welcome-file-list>
</web-app>
|
注意，web.xml 文件指定 welcome 文件為 index.gtpl；因此，將 Eclipse 插件為您生成的 index.html 文件重命名為 index.gtpl。（如果使用 Windows® 操作系統，則只需選擇文件并按下 F2。）
安置好適當的庫并正確配置了兩個 XML 文件之后，您可以驗證一切是否運行正常，這需要編輯 index.gtpl 文件讓它匹配清單 3 的內容：
清單 3. 一個簡單的 GTPL 文件
<html>
<head><title>A Simple GTPL</title></head>
<body>
<b><% print "Hello Gaelyk!".replace(" ", " from ") %></b>
<p>
<ol>
<% def wrd = "Groovy"
wrd.each{ letter ->
%>
<li><%= letter %></li>
<% } %>
</ol>
</p>
</body>
</html>
|
#t#可以看到，Gaelyk 中的 GTPL 文件（或 Gaelyk/Groovy 模板）類似于 JSP： 您可以在 scriptlet 中添加行為（在本例中，添加的行為是 Groovy）。注意，稍后您也可以使用閉包和引用變量。
保存您的 index.gtpl 文件在 Eclipse 中選擇項目的基本目錄，單擊鼠標右鍵，選擇 Run As 并選擇包含藍色 G 徽標的 Web Application 選項，如圖 3 所示：
圖 3. 作為 Google Web 應用程序運行
默認情況下，此啟動程序將在端口 8080 上啟動一個本地 Jetty 實例。如果要更改端口，請選擇 Run Configurations 選項并通過插件提供的選項面板配置端口。
運行 Gaelyk Web 應用程序的本地實例之后，打開一個 Web 瀏覽器并訪問 http://localhost:8080。index.gtpl 的輸出應如圖 4 所示：
圖 4. Hello world!
非常簡單，不是嗎？
#p#
簡單的持久性
罰單系統非常簡單。它提供了一個 Web 表單，可用于創建罰單以及在列表中查看、刪除和編輯罰單。我首先將通過 Gaelyk 模板創建一個簡單的 HTML 表單，并將它命名為 createticket.gtpl。如圖 5 所示，這個表單將嘗試捕獲與各停車罰單相關的數據：
圖 5. 一個簡單的罰單表單
表單將提交給一個 groovlet；相應地，在項目的 WEB-INF 目錄中創建一個 groovy 文件夾。您的 groovlet 將存放在此處。（您在 “使用 Google App Engine” 中也完成了此操作。創建罰單（create-ticket）表單將提交給一個 createticket.groovy 文件。在新創建的 groovy 目錄中創建此文件。
毫無疑問，您可以在 Gaelyk 中使用 JDO 和 Java Persistence API (JPA) 代碼，但是也可以采用另外一種方法來與底層數據存儲交互：即使用 Google 的 Entity 對象。Gaelyk 團隊已憑借一些 Groovy 魔力簡化了持久對象的操作，從而增強了 Entity 對象。
在本例中，我希望獲取通過 createticket.gtpl 頁面提交的表單元素，并在系統中創建一個新罰單。通過使用 Entity 類，我不需要定義一個類似于 POJO 的對象來表示罰單（就像我在 “使用 Google App Engine” 中創建 Triathlon JDO 對象時所做的一樣）。我可以采用 Groovy 的方式建立一個罰單模型，并毫不費力地保存它。
因此，我可以通過 Gaelyk 的 params 對象（Grails 也以某種形式提供了此對象）獲取由表單提交的參數，并創建一個 Entity 實例，如清單 4 所示：
清單 4. 創建一個 Entity
def formatter = new SimpleDateFormat("MM/dd/yyyy")
def offensedate = formatter.parse("${params.of_month}/${params.of_day}/${params.of_year}")
def ticket = new Entity("ticket")
ticket.officer = params.officer
ticket.license = params.plate
ticket.issuseDate = offensedate
ticket.location = params.location
ticket.notes = params.notes
ticket.offense = params.offense
|
注意，ticket 變量是 Entity 的一個實例。"ticket" String 表示的就是這種實體。它可以非常便捷地搜索罰單。接下來，我將自動為與罰單相關的 Entity 實例分配屬性值。現在，ticket.officer 表示通過 Web 頁面表單提交的 officer 參數的值。由于該表單包含三個日期字段，我也使用 SimpleDateFormat 創建一個日期實例，并將該值設置為 issueDate。
至此，我已經創建一個用于表示罰單的對象。現在，我要做的就是使用以下代碼保存它：
ticket.save() |
現在，我已經持久化了一個罰單，我將把用戶定向到一個可查看罰單的頁面。這也非常簡單。我只需要定向到 view-ticket Groovlet（以便處理）：
redirect "viewticket.groovy?id=${ticket.key.id}"
|
如您所見，我已經創建了一個名稱為 id 的參數，并將它設置為已保存罰單（由 Google App Engine 生成）實例的鍵。可見，create-ticket Groovlet 非常簡明和強大 — 這得益于 Gaelyk。
簡易視圖
在上一個示例中，當我創建了 ticket 實例之后，我繼續將請求重定向到另一個 Groovlet — 它可以簡化罰單的查看過程。在此 Groovlet 中，我編寫了一個 Google App Engine “read”。傳遞的 id 將用于查找新創建的實例。在本例中，我將使用 Google 的 KeyFactory，它用于創建 Google 的 Key 對象的實例。然后，Key 將用于通過 datastoreService 查找相應的罰單實例，而 Gaelyk 已將它們添加到框架中的任何 Groovlet 實例中，如清單 5 所示：
清單 5. 查看 Entity
import com.google.appengine.api.datastore.KeyFactory
if (params["id"]) {
def id = Long.parseLong(params["id"])
try {
def key = KeyFactory.createKey("ticket", id)
def ticket = datastoreService.get(key)
request.setAttribute "ticket", ticket
forward "viewticket.gtpl"
} catch (Throwable t) {
//forward to some error page...
}
} else {
forward "index.gtpl"
}
|
找到相應的 ticket 之后，罰單將被添加到 HTTP request 對象（它已經出現在 Groovlet 中），然后將處理轉交給 viewticket.gtpl 頁面。與 Web 應用程序中的任何其他 JSP 一樣，這個 Web 頁面將顯示與傳入罰單相關的相應屬性。
從清單 6 中可以看出，Gaelyk 支持 includes。也就是說，在您的 .gtpl 文件中，您可以包括其他文件，就像普通 JSP 文件一樣。同樣，所有 .gtpl 文件都有一個 HTTP Request 對象的實例可用（通過 request 變量）。
清單 6. 查看 Entity GTPL
<% include "/WEB-INF/includes/header.gtpl" %>
<% def ticket = request.getAttribute("ticket") %>
<div class="info">
<h2>Parking Ticket</h2>
</div>
<table>
<tr>
<th>Issuing Officer</th>
<th>Vehicle Plate</th>
<th>Date</th>
<th>Offense</th>
<th>Location</th>
<th>Notes</th>
</tr>
<tr>
<td>${ticket.officer} </td>
<td>${ticket.license}</td>
<td>${ticket.issuseDate}</td>
<td>${ticket.offense}</td>
<td>${ticket.location}</td>
<td>${ticket.notes}</td>
</tr>
</table>
<% include "/WEB-INF/includes/footer.gtpl" %>
|
至此，您或許可以發現 Gaelyk 使得在 Google App Engine 上創建輕量級 Web 應用程序輕而易舉。并且，操作 App Engine 的持久庫也變得再簡單不過。您在操作 Entity 時使用的低級 API 確實需要花一些時間習慣。查詢需要一些思考（在某些方面類似于使用 CouchDB 執行查詢）。舉例來說，查看已創建罰單的列表需要一些如清單 7 所示的代碼：
清單 7. 查看一組 Entity
import com.google.appengine.api.datastore.Query
import static com.google.appengine.api.datastore.FetchOptions.Builder.withLimit
try {
def query = new Query("ticket")
query.addSort("issuseDate", Query.SortDirection.DESCENDING)
def preparedQuery = datastoreService.prepare(query)
def tickets = preparedQuery.asList( withLimit(10) )
request.setAttribute "tickets", tickets
forward "index.gtpl"
} catch (Throwable t) {
forward "index.gtpl"
}
|
清單 7 使用了 App Engine 的 Query 對象。如您所見，您可以為查詢添加類似于排序的特性，甚至還能限制返回結果的方式。不需要使用 SQL，但需要確保數據已存儲并且可以檢索，只存在少許不同。
#t#如 “使用 Google App Engine” 所述，部署到云的過程也非常簡單。通過插件，只需要單擊 Deploy App Engine Project，其余的事情就由 Google 來完成了。事實上，您可以 下載 本文的代碼來完成此操作。代碼將填入一些間隔，因此我無法在一篇文章列出所有代碼。舉例來說，我實現了刪除罰單的功能，并且用戶與罰單之間的交互也稍有增強，因此您可以或多或少感受到 Gaelyk 的效果。
快速開發更加輕松
受到開源技術支持的云和無模式數據存儲無疑是未來 Java 開發中的一部分。兩者的采用門檻都較低；在本文的示例中，硬件和軟件都是免費的。并且，一旦 Google 開始收費，那么肯定要自力更生 — 每月 5 百萬的點擊率是巨大的流量。Gaelyk 框架加快了 Web 開發的步伐。Java 開發始終在日臻完善，不是嗎？
