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suited to different application environments. If security is an issue, the component can specify its access
control needs. If security is not an issue, no access control is specified. In both cases the code in the EJB
is identical.
A deployment descriptor has a predefined format that all EJB-compliant beans must use and that all EJB-
compliant servers must know how to read. This format is specified in an XML Document Type Definition,
or DTD. The deployment descriptor describes the type of bean (session or entity) and the classes used
for remotehome, and the bean class. It also specifies the transactional attributes of every method in the
bean, which security roles can access each method (access control), and whether persistence in the
entity beans is handled automatically by the container or performed explicitly by the bean code.
The deployment descriptor for the Broker bean shown before is given in Figure 16.12
. In addition to the
attributes described, the deployment descriptor specifies that this is a stateless session bean and that a
container-managed transaction is required to execute each of its methods (in the figure these attributes
are in boldface for ease of reading). For example, if we simply change the <session-type> field in the
XML to read stateful, the container will manage the bean very differently. Figure 16.13
shows the
deployment descriptor for the Account entity bean. As well as the deployment attributes we have already
seen, it tells the container the following:
That it must manage persistence for beans of this type
Where to find the JDBC data source for the database
What primary key and data items must be mapped between the database and the entity bean
Figure 16.12 Deployment description for the Broker bean
<ejb-jar>
<enterprise-beans>
<session>
<ejb-name>EntityStock.BrokerHome</ejb-name>
<home>j2ee.entitystock.BrokerHome</home>
<remote>j2ee.entitystock.Broker</remote>
<ejb-class>j2ee.entitystock.BrokerBean</ejb-class>
<session-type>Stateless</session-type>
<transaction-type>Container</transaction-type>
</session>
</enterprise-beans>
<assembly-descriptor>
<container-transaction>
<method>
<ejb-name>EntityStock.BrokerHome</ejb-name>
<method-intf>Remote</method-intf>
<method-name>*</method-name>
</method>
<trans-attribute>Required</trans-attribute>
</container-transaction>
</assembly-descriptor>
</ejb-jar>
Figure 16.13 Deployment description for the Account entity bean
<ejb-jar>
<enterprise-beans>
<entity>
<ejb-name>EntityStock.AccountHome</ejb-name>
<home>j2ee.entitystock.AccountHome</home>
<remote>j2ee.entitystock.Account</remote>
<ejb-class>j2ee.entitystock.AccountBean</ejb-class>
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<persistence-type>Container</persistence-type>
<prim-key-class>j2ee.entitystock.AccountPK</prim-key-class >
<reentrant>False</reentrant>
<cmp-field>
<field-name>sub_accno</field-name>
</cmp-field>
<cmp-field>
<field-name>sub_name</field-name>
</cmp-field>
<cmp-field>
<field-name>sub_address</field-name>
</cmp-field>
<cmp-field>
<field-name>sub_credit</field-name>
</cmp-field>
<resource-ref>
<res-ref-name>jdbc/sqlStock_nkPool</res-ref-name>
<res-type>javax.sql.DataSource</res-type>
<res-auth>Container</res-auth>
</resource-ref>
</entity>
</enterprise-beans>
<assembly-descriptor>
<container-transaction>
<method>
<ejb-name>EntityStock.AccountHome</ejb-name>
<method-intf>Remote</method-intf>
<method-name>*</method-name>
</method>
<trans-attribute>Required</trans-attribute>
</container-transaction>
</assembly-descriptor>
</ejb-jar>
In Table 16.2
, we presented Sun's quality attribute requirements for J2EE. In Table 16.5
, we describe how
some of these requirements are achieved by deployment descriptors.
Table 16.5. How Deployment Descriptors Support Sun's J2EE Quality Attribute Requirements
Goal
How Achieved
Tactics Used
Portability
Common code base can be developed for multiple target platforms;
multiple versions of deployment descriptor can be configured at
deployment time to suit different target platforms, making the developed
application component portable across multiple target environments
Semantic
coherence,
generalize
modules,
configuration
files
Buildability
Deployment descriptors enable separation of concerns: development of
code and deployment configuration options
Semantic
coherence,
configuration
files,
generalize
module
Balanced
Specificity
Deployment descriptors in XML format, providing a meaningful standard
format for encoding configuration options, but general enough for
vendors to extend deploy-ment descriptors with vendor-specific
features
Configuration
files,
generalize
module
Implementation
Transparency
Details of deployment descriptor used by server-side components are
transparent to the clients of the components
Use an
intermediary
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C#.NET PDF Library - Copy and Paste PDF Pages in C#.NET. Easy Ability to copy selected PDF pages and paste into another PDF file. The
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Dim page As PDFPage = doc.GetPage(3) ' Select image by the point VB.NET: Clone a PDF Page. Dim doc As PDFDocument = New PDFDocument(filepath) ' Copy the first
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[ Team LiB ]
16.4 System Deployment Decisions
What we have described thus far is J2EE/EJB as it was created by Sun. However, when deploying a
J2EE/EJB system, there are a number of implementation issues that the architect needs to consider. The
EJB component model is a powerful way to construct server-side applications. And although the
interactions between the different parts of the code are a little daunting at first, with some exposure and
experience with the model, it becomes relatively straightforward to construct EJB applications. Still, while
code construction is not difficult, a number of complexities remain, including the following.
The EJB model makes it possible to combine components in an application in many different
architectural patterns. Which are the best, and what does "best" mean in a given application?
The way beans interact with the container is complex and has a significant effect on the performance
of an application. In the same vein, all EJB server containers are not equal—product selection and
product-specific configuration are important aspects of the application development life cycle.
In this final section, we present some of the key design issues involved in architecting and constructing
highly scalable EJB applications.
STATE MANAGEMENT—AN OLD DESIGN ISSUE IN A NEW CONTEXT
There are two service models that can be adopted in developing the EJB server tier—stateless and
stateful models, implemented by stateless and stateful session beans.
We will take an online bookshop as an example. In the stateful version, an EJB can be used to remember
customer details and to manage the items the customer is placing in an online shopping cart. Hence, the
EJB stores the state associated with the customer's visit to the site. By maintaining this conversational
state in the bean, the client is relieved from the responsibility of keeping track of it. The EJB monitors
potential purchases and processes them in a batch when a confirmation method is invoked.
To make better use of limited system memory, stateful session beans are passivated when not used by
the client, meaning that a bean's conversational state is written to secondary storage (typically disk) and
its instance is removed from memory. The client's reference to the bean is not affected by passivation, but
remains alive and usable. When the client invokes a method on a bean that is passivated, the container
activates the bean by instantiating a new instance and populating its state with the information written to
secondary storage.
This passivation strategy has great implications for scalability. If there is a requirement for large numbers
of stateful session bean instances to service individual clients, passivation and activation may prove to be
too high an overhead in terms of application performance.
Alternatively, a stateless session bean does not maintain conversational state on behalf of the client. The
client must inform the server of session information, such as customer details and shopping cart contents,
with each service request, because, for each request, the container may assign a different stateless
session bean instance. This is only possible because of the pure stateless service model. Figure 16.14
shows usage of both stateful and stateless session beans.
Figure 16.14. Clients' static bindings to stateful session bean instances and dynamic bindings to
stateless session bean instances.
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C# Create PDF from images Library to convert Jpeg, png images to
Best and professional C# image to PDF converter SDK for Visual Studio .NET. C#.NET Example: Convert One Image to PDF in Visual C# .NET Class.
paste image into pdf; how to cut an image out of a pdf file
To summarize, the advantages of stateless session beans include the following:
There is no performance overhead in passivating and activating session beans that involve
expensive disk reads and writes.
Dynamic request routing means that requests can be routed to the least loaded server.
If one session instance goes down, the request can be easily rerouted to another one.
The only disadvantage to the stateless approach is that more information needs to be passed between
the client and the EJB on each request. Assuming that the amount of data is not prohibitively large, the
stateless session bean will most likely better support high system scalability.
Entity Beans—To Use or Not to Use?
A common EJB design pattern is to provide a wrapper session bean that exposes services to the client
and, at the same time, accesses the business data encapsulated in the entity bean to fulfill a client
request. This represents a clean object-oriented programming model. Business data, usually represented
in a relational format in a database, is now encapsulated in an object-oriented format (entity beans). The
various get and set methods defined for entity beans make it easy for session beans to access this
data. Additionally, if container-managed persistence is used for entity beans, the developer need not
explicitly develop the database access code.
The risk here is a considerable performance penalty. Testing results show that, for a typical e-commerce
system with an 85% read-only and 15% update transaction mix, the application architecture using entity
beans achieves roughly half the system throughput compared to an architecture utilizing session beans
only. The performance degradations have the following causes:
The entity beans introduce an additional indirection layer rather than session beans directly
accessing the business object in the database. Depending on which container implementation is
used, the container may not automatically optimize calls to entity beans (from session beans) to a
local call. In this case, the additional RMI call is expensive.
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Replace Text in PDF. Image: Insert Image to PDF. Image: Remove Image from PDF Page. Image: Copy, Paste, Cut Image in Page. Link: Edit URL.
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The life-cycle management of entity beans in this additional layer can be expensive. Activation is
equivalent to at least a single database/disk-read operation, and passivation is a database/disk-write
operation.
Additional beans participate in the transaction.
Of course, it is up to the application architect to decide if the benefits of entity beans outweigh the likely
loss in system throughput.
DISTRIBUTION AND SCALING ISSUES
With the popularity of Web-enabled enterprise systems, businesses are finding their back-end systems
unable to cope with the volume of incoming Internet traffic. There are two ways of increasing the
processing power in the server tier:
Scaling up, or "vertical" scaling, refers to the addition of computational and system resources—for
example, adding memory to a single machine. This form of scaling relies on the application server
having no inherent bottlenecks in its internal architecture. If this is the case, given more system
resources and processor power, the application server software should be able to fully utilize the
additional resources and increase system throughput as a result.
Scaling out, or "horizontal" scaling, means that, instead of replacing an existing machine with a more
powerful model, the server application is distributed across more than one machine. This should
increase overall system resources and processing power by making additional machines available to
the application.
Scaling out is usually regarded as more difficult to implement than scaling up, because it requires more
complex configuration and system management. The application server must also provide load-balancing
mechanisms to make sure that the additional resources on different machines are fully utilized by clients.
Nevertheless, a system that runs on multiple machines does provide some benefits over one running a
single large machine:
Increased redundancy.
If one machine fails, there are others that can take over the work. Machines
might fail because of power or network outages, operating system crashes, application server
failures, or even bugs in the application code itself.
Cost efficiency.
A network of smaller machines may have a better price/ performance ratio than a
single large machine has.
Many application products provide clustering services to enable the scaling out of applications. Again,
though, clustering products vary considerably, and architects need to explore these differences carefully.
Distributed Transactions
Many EJB servers can coordinate transactions that involve multiple objects residing in various processes
in a distributed system. Distributed transaction processing using the two-phase commit protocol is often
essential in building enterprise-wide systems.
An architect designing an EJB system needs to consider carefully whether distributed transactions are
necessary. This is because of the overhead involved in managing them, which increases as the number
of transaction participants increases. If there is no need to coordinate the transaction across multiple
resource managers (or databases), there is no need for the two-phase commit protocol.
Further, the transaction coordination and commit processes may involve several remote calls that pass
over the network. These may be between the EJB server or container and an external transaction
management process. If the distributed transaction implementation provided by the EJB server incurs
additional remote calls in coordinating transactions, using distributed transactions can slow down an EJB
system considerably, inhibiting overall system scalability.
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395 / 463
Experience with various object technology management and J2EE implementations indicates large
variations in distributed transaction management performance. This makes it important for application
architects to fully understand the configuration and deployment options available with a given transaction
service.
RESOURCE POOLING
Application resources, such as database connections and sockets, must be carefully managed in a
distributed system. Resource pooling exploits the fact that not all clients need exclusive access to a
resource at all times. With EJBs, not every bean needs a database connection for its exclusive use. It is
much more efficient to configure a system so that database connections can be pooled and re-used for
different client transactions.
When a database connection pool is used, the resulting connections required will be far less than the
number of EJB components in a deployed system. Because database connections are expensive to
create and manage, this architecture increases the overall application scalability. Furthermore,
connections to the databases do not need to be reestablished continuously, thus improving application
performance.
Resource pooling can be applied to other resources as well, such as socket connections and threads.
Pooling of components simply means that a dedicated resource for each client is not necessary. Typical
configurable parameters include container threads, session beans instances, entity bean cache size, and
database connection pool size. All of these need to be configured appropriately to exhibit fast response
times and high overall system throughput.
DEPENDENCE ON JAVA VIRTUAL MACHINE PERFORMANCE
In any Java application, the JVM is an important factor in performance tuning. Hence, to develop and
deploy high-performing EJB server-side applications, several JVM configuration and performance tuning
activities need to be considered.
JVM heap size is one important setting. The heap is a repository for Java objects and free memory. When
the JVM runs out of memory in the heap, all execution in it ceases while a garbage collection algorithm
goes through memory and frees space that is no longer required. This is an obvious performance hit
because application code blocks during garbage collection. Thus, in an EJB application no server-side
work can be done.
If heap size is huge, garbage collection will be infrequent; when it does kick in, however, it will take a
much longer time, possibly long enough to disrupt normal system operations. Garbage collection can slow
down (and sometime completely stop) server processing, giving the impression that the server is slow
and unresponsive.
To appropriately set the JVM heap size, it is necessary to monitor the paging activities on the server
machine. Paging is an expensive performance overhead and therefore should be avoided on application
servers by increasing the JVM heap size to match the application's needs. Another way is to watch the
garbage collector by using the -gcverbose compiler option. If incremental garbage collection is an
option, it is almost always best to turn it on.
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[ Team LiB ]
16.5 Summary
The creation of the J2EE multi-tier architecture was motivated by the business needs of Sun
Microsystems. These business needs were influenced by the lessons of the CORBA model and by the
competitive pressures of other proprietary distributed programming models, such as COM+ from
Microsoft. J2EE features a server-side component framework for building enterprise-strength server-side
Java applications, namely, Enterprise JavaBeans.
The J2EE/EJB specification is constantly expanding. Its ready-to-use services currently include
transactions, security, naming, persistence, and resource management. These services enable the
J2EE/EJB application programmer to focus on developing the business logic, thus removing the need to
worry about low-level distribution details. J2EE/EJB achieves portability by using a common, portable
language (Java) and by having precise contracts between components. It achieves performance and
performance scalability via a number of mechanisms, including distributing applications across many
processors (horizontal scaling), stateless session beans, and resource pools.
Despite the seeming simplicity of the J2EE/EJB programming model, there are many application-level
architectural decisions that need to be carefully made. The various architectural tradeoffs must be
analyzed and compared to derive an optimal design with respect to application quality requirements.
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16.6 For Further Reading
There is an abundance of information about the J2EE/EJB architecture and specification. This includes
Sun Microsystems's home page (http://java.sun.com/j2ee
), which offers easy-to-follow tutorial material on
J2EE, various white papers, and the J2EE/EJB specification itself. There are also numerous active
forums focusing on the J2EE architecture and technology space, including one sponsored by The
Middleware Company (http://www.theserverside.com
).
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16.7 Discussion Questions
1: An addition to the EJB component model version 2.0 is "message-driven beans." These are
enterprise beans that allow J2EE applications to process messages asynchronously. What are
some of the uses of such a component? What sort of new enterprise architecture possibilities do
message-driven beans open up?
2: The J2EE/EJB specification uses many techniques that are actually just implementations of the
"use an intermediary" tactic. Find as many distinct realizations of these instances as you can.
3: Consider the CelsiusTech case study presented in Chapter 15
. Would J2EE/EJB be a good
infrastructure choice for implementing this system? Justify your answer.
[ Team LiB ]
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Addison Wesley : Software Architecture in Practice, Second Edition
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