J2EE (Java 2 Entreprise Edition) est une plate-forme de développement d’application s’appuyant sur le langage Java. Les architectures J2EE sont utilisées essentiellement pour l’élaboration d’applications présentant une architecture complexe. Ainsi, la mise en place de ce type d’application nécessite l’intervention de plusieurs acteurs et l’utilisation de plusieurs composants. D’où une exigence accrue en matière d’interopérabilité et l’interconnexion qui s’avère souvent difficile à mettre en place. Ce type d’applications nécessite également des données hétérogènes (souvent de différents formats) pouvant provenir de différentes applications externes.
Le développement d’une telle application doit tenir compte des composants logiciels préexistants mais également des évolutions futures envisageables (changement de base de données, autres types de clients, changement de logique métier, etc).
Les applications J2EE sont typiquement utilisées dans le cadre des architectures distantes (type client/serveur). Nous étudierons dans ce qui suit l’architecture des applications J2EE réparties et leurs différents composants.
1. Architecture multicouche
1.1. Présentation et organisation d’une architecture multicouche
Les applications J2EE actuelles possèdent une architecture complexe où plusieurs composantes applicatives interviennent. Une telle application est organisée sous forme de plusieurs couches interconnectées que l’on appelle « tiers ».
Ce type d’architecture met en place des interconnexions entre des entités différentes génériques et/ou spécialisées dans un traitement particulier réparties, une nouvelle contrainte est à prendre en considération : il s’agit de la composante communication (réseaux et protocoles d’échange).
La figure suivante présente l’architecture J2EE d’une application Web avec la vue « tiers » :
L’exemple d’architecture décrit au dessus représente une architecture de type 3-tiers. Celle-ci est la plus utilisée dans les petits et moyens projets. Elle permet de séparer le client, le serveur d’application et le réservoir de données.
Dans le cas d’une application plus complexe (applications d’intégration, gestion métier poussée, communication entre différentes applications existantes, etc), l’architecture 3-tiers peut s’avérer insuffisante. Ceci est du à une évolution difficile de ce type d’application à cause de la concentration des services au niveau d’un seul tiers.
Pour pallier aux divers problèmes cités ci-dessus, une architecture dotée d’une granularité plus fine s’avère plus appropriée.
La figure suivante illustre une telle architecture dite « n-tiers » ou multi-couches :
1.2. Utilisation des couches : avantages et inconvénients
Les principaux avantages que procure l’élaboration d’une architecture « multi-couches » sont :
- Structure de l’application adaptée à l’architecture de déploiement ciblée,
- Modularité de l’application, - Evolution facilitée de l’application,
- Factorisation du code avec possibilité d’exploiter un framework ou des composants
génériques (gain de temps et de performances).
Les inconvénients majeurs sont :
- L’augmentation de la complexité lors de rajout de plusieurs services,
- Nécessité des connaissances tant technique que théorique.
2. Architecture J2EE Standard
Le schéma ci-dessous est un exemple type d’architecture J2EE destinée à servir un client léger.
Dans ce type d’architecture, nous distinguons ainsi les couches suivantes :
Figure 3 : Exemple type d’une architecture J2EE
L’architecture présentée dans la figure ci-dessus est un exemple type composée de plusieurs couches. Elle nécessite un travail de personnalisation en fonction du projet à développer avant de permettre la mise en œuvre de l’applicatif à mettre en place. Les couches de base qui la composent sont les suivantes :
- Couche présentation
- Couche application
- Couche métier
- Couche accès aux données
2.1. Couche présentation
La couche présentation correspond à la partie de l’application visible et interactive avec les utilisateurs. Elle relaie les requêtes de l’utilisateur à destination de la couche métier, et en retour, lui présente les informations renvoyées par les traitements de cette couche. Il s’agit donc ici d’un assemblage de services métiers et applicatifs offerts par la couche métier.
2.2. Couche métier
La couche métier correspond à la partie fonctionnelle de l’application, qui est responsable de l’implémentation de la « logique », décrivant les opérations que l’application opère sur les données en fonction des requêtes des utilisateurs, effectuées au travers de la couche présentation.
Les différentes règles de gestion et de contrôle du système sont mises en œuvre dans cette couche.
La couche métier offre des services applicatifs et métiers à la couche présentation. Pour fournir ces services, elle s’appuie sur les données du système, accessibles au travers des services de la couche d’accès aux données. En retour, elle renvoie à la couche présentation les résultats qu’elle a calculés.
2.3. Couche d’accès aux données
Elle consiste en la partie gérant l’accès aux de données du système. Ces données peuvent être propres au système, ou gérées par un autre système. La couche métier n’a pas à s’adapter à ces deux cas, ils sont transparents pour elle, et elle accède aux données de manière uniforme.
2.4. Couche application
La couche application sert de médiateur entre la couche présentation et la couche métier et contrôle l’enchaînement des tâches.
II. L’approche MVC
L'architecture MVC est fortement recommandé comme modèle pour la plate-forme J2EE.
1. Présentation
Le modèle MVC est un modèle de conception logicielle largement répandu, fort et utile. Néanmoins il faut retenir que c’est un modèle de conception, et il est donc indépendant du langage de programmation.
- La vue correspond à l'IHM. Elle présente les données et interagit avec l'utilisateur. Dans le cadre des applications Web, il peut s'agir d'une interface HTML/JSP, mais n'importe quel composant graphique peut jouer ce rôle.
- Le contrôleur, quant à lui, se charge d'intercepter les requêtes de l'utilisateur, d'appeler le modèle puis de rediriger vers la vue adéquate. Il ne doit faire aucun traitement. Il ne fait que de l'interception et de la redirection.
- Le modèle représente les données et les règles métiers. C'est dans ce composant que s'effectuent les traitements liés au cœur du métier. Les données peuvent être liées à une base de données, des EJBs, des services Web, etc.
Figure 4 : Modèle MVC
Il est important de noter que les données sont indépendantes de la présentation. En d'autres termes, le modèle ne réalise aucune mise en forme. Ces données pourront être affichées par plusieurs vues. De ce fait le code du modèle est factorisé : il est écrit une seule et unique fois puis réutilisé par chaque vue.
2. Le modèle MVC2
Le MVC très pratique, peut se révéler lourd à mettre en place. Ceci à cause de la multitude de contrôleurs à implémenter, car comme nous l’avons expliqué précédemment, chaque vue possède son propre contrôleur.
Dans l'organisation logicielle MVC2, le Servlet est unique, en classe et en instance. Il garantit l'unicité du point d'entrée de l'application. Il prend en charge une partie du contrôle de l'application.
Les contrôleurs MVC se retrouvent alors partiellement déportés dans l'entité "dynamique de l'application" qui assure le contrôle de la dynamique de l'application et qui gère les relations entre les objets métier et la présentation. Les contrôleurs deviennent essentiellement des contrôleurs du dialogue entre l'utilisateur et les objets métiers.
Figure 5 : Modèle MVC2
Dans ce modèle, le cycle de vie d'une requête est le suivant :
1. Le client envoie une requête à l'application. La requête est prise en charge par le Servlet d'entrée.
2. Le Servlet d'entrée analyse la requête et réoriente celle-ci vers un contrôleur adapté.
3. Le contrôleur sélectionné par le Servlet d'entrée est responsable de l'exécution des traitements nécessaires à la satisfaction de la requête. Il sollicite les objets métiers lorsque nécessaire.
4. Les objets métiers fournissent des données au contrôleur.
5. Le contrôleur encapsule les données métiers dans des JavaBeans, sélectionne la JSP qui sera en charge de la construction de la réponse et lui transmet les JavaBean contenant les données métier.
6. La JSP construit la réponse en faisant appel aux JavaBeans qui lui ont été transmis et l'envoie au navigateur.
7. Lorsque nécessaire, pour le traitement d'erreurs essentiellement, le Servlet d'entrée traite la requête directement, sélectionne la JSP de sortie et lui transmet par JavaBean les informations dont elle a besoin.
