（管理科学与工程专业论文）JavaEE多层架构Struts2Spring3Hibernate3Ajax的整合.pdf

摘要 随着软件开发技术的发展，可复用、易扩展的而且经过良好测试的软件组件， 越来越为开发者所青睐。其中最受人们关注的是s t r u t s 、s p r i n g 和h i b e r n a t e 框架。 随着w e b 2 0 时代的到来，a j a x 技术带给了用户更高的客户体验，a j a x 框架受人 瞩目成为必然。设计一个基于m v c 模式的s s h + a j a x 框架非常具有现实意义。 m v c 模式分离了数据访问和数据表现给系统提供了更好的解耦，在实现多层 w e b 应用系统中具有明显的优势。s t r u t s 2 是一个基于m v c 模式并且成熟的实现了 控制器层和w e b 表现层的集大成者的框架，它不但提供了灵活自然的控制器分配 方式，而且提供了强大的标签表示技术，并且为其它框架的整合预留了方便的接 r 。s p r i n g 主要基于l o c 和a o p ，很容易实现b e a n 的装配和事务管理等特性；同 时它对不同的数据访问技术提供了统一的接口。h i b e r n a t e 框架是一个面向j a v a 环 境的对象关系数据库映射工具。它不仅可以管理j a v a 类到数据库表的映射，还提 供数据查询和获取数据的方法，可以大幅度减少开发时开发者使用s q l 和j d b c 处理数据的时间。a j a x 框架能够使应用开发人员更好的解决企业级应用的灵活开 发，增加开发的满意度，解决在s t r u t s 框架或者s p r i n g 框架中的不足，从而更完 美地完成软件开发任务。 本论文在深入研究各个框架系统理论和设计模式的基础上，主要针对当前开 发模式中表示层与业务逻辑层、业务逻辑层与数据持久层之间不能完全分离，设 计了基于m v c 模式的一套框架，该框架以s t r u t s 2 ，s p r i n 9 3 ，h i b e r n a t e 3 为主，a j a x 为辅，引入了s p r i n g 的l o c 技术和j a v a 5 的新特性a n n o t a t i o n 。通过i o c 技术的 引用，降低了系统模块之间的依赖性。通过在p o j o 类使用a n n o t a t i o n 技术，大大 降低了系统的代码量以及提高了系统的开发效率，并且通过s t r u t s 2 把a o p 思想引 入到企业级应用的开发中，分离了业务逻辑代码和基础业务代码( 交叉业务代码) ， 提高了系统代码的可复用性，可维护性和可读性，解决了代码的分散混乱的问题。 最后以大连鑫轮模具公司实际的e r p 项目为例，对整合的架构应用进行具体的实 现。开发结果表明，整个系统具有平台无关性，并提高了应用系统的灵活性，可 维护性，可扩展性，可移植性和组件的可复用性。 关键词：s t r u t s 2 ：s p r i n g ：h i b e r n a t e ：a j a x la n n o t a t i o n ：l o c ：a o p a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fs o f t w a r et e c h n o l o g y ，r e u s a b l e ，s c a l a b l ea n de a s yt o w e l l t e s t e ds o f t w a r ec o m p o n e n t s ，a r em o r ea n dm o r ep o p u l a rf o rd e v e l o p e r s i nw h i c h t h em o s tp o p u l a ra r es t r u t s ，s p r i n ga n dh i b e r n a t ef r a m e w o r k s h o w e v e r ，w i t ht h e c o m i n go fw e b2 0e r a ，a j a xt e c h n o l o g i e sb r i n go u re n t e r p r i s e sd e v e l o p e r sah i g h e r c u s t o m e rs a t i s f a c t i o n i ti si n e v i t a b l et h a ta j a xf r a m e w o r ki sa t t e n t i o n ，t h e r e f o r et h e d e s i g no fs s h + a j a xf r a m e w o r kb a s e do nm v cm o d e li sav e r yp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e m v c p a t t e r n ，w h i c hs e p a r a t e dt h ed a t aa c c e s sl a y e ra n dd a t ap r e s e n t a t i o nl a y e r ， p r o v i d e sab e t t e rd e c o u p l i n ga n d ad i s t i n c ta d v a n t a g ei nt h er e a l i z a t i o no fm u l t i l a y e r e d w e ba p p l i c a t i o n s s t r u t s 2i sa ne x c e l l e n tr e a l i z a t i o nb a s e do nt h ec o n t r o l l e rl a y e ra n d t h ep r e s e n t a t i o nl a y e ro fm v cp a t t e r n a n di tn o to n l yp r o v i d e saf l e x i b l ea n dn a t u r a l w a yo ft h ec o n t r o l l e rd i s t r i b u t i o n ，a n da l s op r o v i d e sap o w e r f u ll a b e lp r e s e n t a t i o n t e c h n o l o g y ，a n ds e t sa s i d ei n t e r f a c e sf o ro t h e rf r a m e w o r k si n o r d e rt oi n t e g r a t e f a c i l i t a t e s p r i n gi sa n o t h e re x c e l l e n tf r a m e w o r km a i n l yb a s e do nt h et h i n k i n go fl o c a n da o p i ti se a s yt oa c h i e v et h ea s s e m b l yo f j a v ab e a na n dt r a n s a c t i o nm a n a g e m e n t ， a n da tt h es a m et i m el t p r o v i d e s au n i f i e di n t e r f a c ef o rd i f f e r e n td a t aa c c e s s t e c h n o l o g y h i b e r n a t ef r a m e w o r ki sa no r m ( o b j e c t r e l a t i o n a lm a p p i n g ) t 0 0 1 i tn o t o n l yc a nm a n a g et h ej a v ao b j e c t sm a p p e dt od a t a b a s et a b l e s ，a l s op r o v i d e sm e t h o d so f d a t aq u e r ya n da c c e s st od a t a ，w h i c hc a ns i g n i f i c a n t l yr e d u c et h et i m eo fu s i n gs q la n d j d b ct e c h n o l o g yt oa c c e s st od a t am a n u a l l y a j a xf r a m e w o r kp r o v i d e su sab e t t e ra n d m o r ef l e x i b l ed e v e l o p i n gi nt h ee n t e r p r i s ew e ba p p l i c a t i o n s ，a n di ta l s oc a ni n c r e a s et h e d e v e l o p m e n to fs a t i s f a c t i o na n dw o r ko u tp r o b l e m si nt h es t r u t sf r a m e w o r ko rs p r i n g f r a m e w o r ki no r d e rt oc o m p l e t es o f t w a r ed e v e l o p m e n t t h i sp a p e r ，b a s e do ni n - d e p t hs t u d yo ft h ev a r i o u sf r a m e w o r k s s y s t e mt h e o r ya n d d e s i g np a t t e r n s ，a i m i n ga tt h a tp r e s e n t a t i o nl a y e ra n db u s i n e s sl o g i cl a y e r ，b u s i n e s s l o g i cl a y e ra n dd a t al a y e r sc a nn o tb ec o m p l e t e l ys e p a r a t e d ，w i l ld e s i g naf r a m e w o r k b a s e do nm v c ，w h i c hm a i n l yi n s t r u t s 2 ，s p r i n 9 3 ，h i b e r n a t e 3f r a m e w o r k ，a j a x f r a m e w o r ka sas u p p l e m e n t ，a n di n t r o d u c e ds p r i n g si o ct e c h n o l o g ya n da n n o t a t i o n t e c h n o l o g yi nj a v a5 sn e wf e a t u r e s i t r e d u c e st h ed e p e n d e n c yb e t w e e nm o d u l e s t h r o u g ht h eu s eo fl o ct h i n k i n g ，a n dg r e a t l yr e d u c e sa m o u n t so fa p p l i c a t i o nc o d e s ， i m p r o v et h ee f f i c i e n c yo ft h ea p p l i c a t i o nt h r o u g ht h eu s eo fa n n o t a t i o nt e c h n o l o g yi n p o j o i tw i l lb r i n gt h et h i n k i n go fa o pi ns t r u t s 2t ot h ed e v e l o p m e n to fe n t e r p r i s ew e b a p p l i c a t i o ni no r d e rt ot h es e p a r a t i o no fb u s i n e s sl o g i cc o d ea n dt h eb a s i co p e r a t i o n a l c o d e ( c r o s s b u s i n e s sc o d e ) ，i m p r o v et h es y s t e mc o d er e u s a b i l i t y ，m a i n t a i n a b i l i t ya n d r e a d a b i l i t y ，f i n a l l yw ew i l lu s et h i si n t e g r a t e df r a m e w o r kt oc o m p l e t ea na c t u a le r p p r o j e c to nd a l i a nx i n l u ne n t e r p r i s e t h er e s u l ts h o w st h es y s t e md o e sn o td e p e n do n p l a t f o r ma n dh a st h e c h a r a c t e r i s t i c so fh i g hm a i n t a i n a b i l i t y ，e x p a n s i b i l i t ya n d r e u s a b i l i t y k e yw o r d s ：s t r u t s 2 ；s p r i n g ；h i b e r n a t e ；a j a x ；a n n o t a t i o n ；l o c ；a o p - 2 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成硕士学位论文 竺垒y 垒星里垒屋袈构s ! 盟堡2 s 乜西坠酸丛i 垒曼婴墅曼兰i 丛鲍鳌 丛。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其它个人 或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名：三重瑾l 哪 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学 位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士 学位论文全文数据库( 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社) 、中国学位论文全 文数据库( 中国科学技术信息研究所) 等数据库中，并以电子出版物形式出版发 行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。 。嘴并努 j a v a e e 多层架构s t r u t s 2 + s p r i n 9 3 + h i b e r n a t e 3 + a j a x 的整合 第1 章绪论 1 1 课题背景及意义 j a v a e e 多层架构是目前流行的w e b 应用开发架构之，已成为解决电子商务 和企业级应用的标准平台。但这个平台并不能满足所有需求特点，其中的业务逻 辑层的解决方案e j b 机制存在过度设计的缺陷，而且e j b 的机制是一种针对代码 和设计强侵入性的规范，使业务组件移植不是很方便。e j b 制订了很多的接口和编 码规范，要求实现者遵守，这样就导致了业务逻辑移植困难，成本较高。伴随着 软件开发技术的发展，在多层的软件开发项目中，可复用、易扩展的而且是经过 良好测试的软件组件，越来越为开发者所青睐。这意味着开发人员可以将充裕的 时间用来分析、构建业务逻辑的应用，而非繁杂的代码工程。于是开发人员将相 同类型问题的解决途径进行抽象，抽取成个个应用框架。用这些框架构建的分 布式应用程序完美地实现了应用程序高内聚、低耦合、高弹性、易维护的优点。 其中最受人们关注的是s t r u t s 、s p r i n g 和h i b e r n a t e 框架。但是随着w e b 2 0 时代的 到来，a j a x 技术带给了用户更高的客户体验，a j a x 框架受人瞩目成为必然。因此 设计一个基于m v c 模式的s s h + a j a x 框架非常具有现实意义。 s t r u t s 是m v c 模式的实现框架，它由一系列框架类、辅助类和定制的j s p 标 记库构成，为m o d e l 2w e b 应用开发提供一个强大的、通用的w e b 应用框架，从 整体上减轻构造企业w e b 应用的负担。s p r i n g 是一个服务于所有层面的应用框架， 允许开发者根据需要选择使用它的部分模块。s p r i n g 主要基于i o c ( h v e r s i o no f c o n t r o l ，控制反转) 和a o p ( a s p e c to r i e n t e dp r o g r a m m i n g ，面向方面编程) ，很容易 实现b e a n 的装配和t r a n s a c t i o nm a n a g e m e n t ( 事务管理) 等特性；同时它对不同的数 据访问技术提供了统一的接口。h i b e r n a t e 框架是一个面向j a v a 环境的对象关系 数据库映射工具。它不仅可以管理j a v a 类到数据库表的映射，还提供数据查询和 获取数据的方法，可以大幅度减少开发时人工使用s q l 和j d b c 处理数据的时间。 它可以在应用e j b 的j a v a e e 架构中取代c m p ( c o n t a i n e r m a n a g e dp e r s i s t e n c e ) ，完 成数据持久化的重任。a j a x 是一种客户端方法，可以与j a v a e e ，n e t 等脚本语 第1 章绪论 言进行交互，是一种真正的能够实现与服务器无关的技术，使用a j a x 框架能够更 好的解决w e b 应用的灵活开发，增强客户使用体验，增加客户开发满意度，解决 在s t r u t s 框架或者s p r i n g 框架中的不足，从而更好地完成软件开发任务。 随着系统规模的日益复杂，为了快速提高开发效率，将一些优秀的框架进行 整合以适应不同的应用需求己成为目前系统开发中流行的方向之一。 框架是一种针对特定领域，基于架构的、解决某类应用问题的半成品，是大 粒度的复用，它为w e b 应用开发提供了一个能够使用的架构模板和软件包，让开 发从编码中解脱出来，将注意力主要集中在业务逻辑分析上，从而减轻了开发者 处理复杂问题的负担，提高了工作效率；其次开发者在分析框架的基础上，可以 对其进行改进和扩展，以适应实际应用的需求。因此也为扩展和维护系统奠定了 良好的基础。 本文研究的目的是提出一个新型的框架体系，用以克服j a v a e e 架构的w e b 多层应用解决方案中存在的一些缺点，使其能够最大限度地满足符合企业级应用 软件系统需求特点的开发方法。研究的意义在于：通过j a v a e e 多层架构中w e b 表现层、业务逻辑层和数据持久层的四个优秀的框架，充分发挥每个框架的优势， 以实现： ( 1 ) 复用设计，以简化开发的复杂性； ( 2 ) 复用代码，减少编码和测试时间，提高工作效率； ( 3 ) 提高系统的可扩展性、可维护性和可移植性； ( 4 ) 降低层间的耦合度； ( 5 ) 提高系统开发的灵活性，增加客户体验，提高客户满意度。 这种整合框架具有很强的生命力。但应该同时看到，虽然这种整合框架的思 想很好，但是发展的时间较短，还不是很成熟，与j a v a e e 架构相比，还有不足之 处，所以应该与j a v a e e 架构的优势结合起来才能产生更好的效果。 1 2 国内外研究现状 当前，在国内外存在多种实现w e b 应用系统的技术途径，其中最具有代表性、 使用最广泛的两大类分别是m i c r o s o f t 公司提出的n e t 平台和s u n ，m m 等公司 j a v a e e 多层架构s t r u t s 2 + s p r i n 9 3 + h i b e r n a t e 3 + a j a x 的整合 提出的j a v a e e 平台。 j a v a e e 是一个基于组件的容器模型的系统平台，其核心概念是容器。容器是 指特定组件提供服务的一个标准化的运行时环境，j a v a 虚拟机就是一个典型的容 器。组件是一个可以部署的程序单元，它以某种方式运行在容器中，容器封装了 j a v a e e 底层的a p i ，为组件提供事务处理、数据访问、安全性、持久性等服务。 在j a v a e e 中，组件和组件之间并不直接访问，而是通过容器提供的协议和方法来 相互调用。组件和容器间的关系通过“协议 来定义。容器的底层是j a v a e e 服务 器，它为容器提供j a v a e e 中定义的各种服务和a p i 。 由于j a v a e e 的开放性，有很多公司和开发者汇聚在一起推动着j a v a e e 技术 的发展，开源产品众多，源代码的普遍开放，使得j a v a e e 技术得到了迅速的发展， 出现了各种各样的开发框架。首先是s u n 公司推出的e j b 规范，并在其基础上推 出的j a v a e e 多层架构，然后是s t r u t s 、w e b w o r k 、t a p e s t r y 、s p r i n g 、j s f 框架， 还有数据库访问的h i b e r n a t e 、i b a t i s 、t o p l i n k 等框架。基本上针对不同的应用， 不同的层次都有很多相应的框架。这些框架整合了j a v a e e 所提供的基础服务组件， 基于设计模式和架构模式，提出了最佳开发实践路径。应用这些框架去满足企业 级应用开发的时候，也出现了一个问题，那就是如何来合理高效地进一步整合这 些具有特定功能的开发框架，从而实现出一个完整高效的基于j a v a e e 面向w e b 的企业级应用开发框架。因此，合理地选择不同的开发框架并将其整合为一个高 效的企业级应用框架对于开发基于j a v a e e 的w e b 应用显得尤为迫切和必要。 1 3 主要研究内容 本文主要研究基于j a v a e e 平台的w e b 应用框架的设计和实现，并设计了以 s t r u t s 2 ，h i b e r n a t e 3 ，s p r i n 9 3 以及用来增加系统灵活开发和增加客户体验的a j a x 框架的多层整合架构体系。利用该架构实现了大连鑫轮模具公司的e r p 系统，其 中包括的主要模块有：生产管理子系统、销售管理子系统、成本管理子系统、报 表分析管理子系统、系统维护子系统和用户权限子系统。 本文主要研究内容： 第1 章绪论 本论文在深入研究各个框架系统理论和设计模式的基础上，主要针对当前开 发模式中w e b 表现层与业务逻辑层、业务逻辑层与数据持久层之间不能完全分离， 使得系统维护成本增高等问题，设计了基于m v c 模式和j a v a e e 多层架构的一个 框架体系，该体系以s t r u t s 2 ，s p r i n 9 3 ，h i b e r n a t e 3 为主，a j a x 为辅，依托j a v a e e 分层体系，引入了s p r i n g 的i o c 技术和j a v a 5 的新特性a n n o t a t i o n 。通过i o c 技术 的引用，降低了系统模块之间的依赖性。通过在p o j o 类使用a n n o t a t i o n 技术，大 大降低了系统的代码量以及提高了系统的开发效率，并且通过s t r u t s 2 把a o p 思想 引入到e r p 软件系统的开发中，提高了代码的可读性，解决了代码的分散且混乱 的问题。 1 4 论文的章节结构 本文共分五章。论文的章节结构如下： 第1 章：绪论。主要对基于j a v a e e 的w e b 应用的背景，发展和现状进行了分 析。 第2 章：首先介绍企业及应用架构的发展状况，然后研究基于m v c 模式而建 立起来的s t r u t s 2 、s p r i n 9 3 、h i b e r n a t e 3 框架的原理及其新特性，通过a j a x 技术及 其实现框架的介绍，来增加客户的体验和提高系统的开发效率，并且进一步分析 它们的关键技术。 第3 章：研究基于s t r u t s 2 、s p r i n 9 3 、h i b e r n a t e 3 和a j a x 框架的架构设计，通 过综合分析s t r u t s 2 、s p r i n 9 3 、h i b e r n a t e 3 与a j a x 各自的优势和缺陷，提出将这四 个框架有效整合后的架构，并对架构的工作流程和优点作了阐述。 第4 章：介绍基于s t r u t s 2 ，s p r i n 9 3 ，h i b e r n a t e 3 以及a j a x ( e x t j s ) 整合框架的 大连鑫轮模具公司的e r p 系统的设计。首先介绍该公司e r p 系统所涉及的业务过 程，然后对当前e r p 管理应用系统进行需求分析和详细设计，最后使用本文设计 的多层整合框架来实现e r p 系统。 第5 章：总结与展望。概括总结了作者在应用该架构进行项目实施中的体会 以及不足，并提出今后需要进一步研究和发展的方向。 j a v a e e 多层架构s t r u t s 2 + s p r i n 9 3 + h i b e r n a t e 3 + a j a x 的整合 第2 章企业级应用架构发展与w e b 应用框架 2 1 企业级应用架构的发展 随着计算机的快速发展，在企业中的各种应用和计算机软件之间的桥梁开始 跨越了企业的整个业务，把这种企业级应用与当前的计算机技术更加完美的融合， 成为企业级应用架构发展的一种必然。 随着i n t e r n e t 技术的兴起，b s ( i i 4 j 览器服务器模式) 结构在企业应用中得到了 大规模应用。b s 结构是对c s 结构的一种改进。在这种结构下，软件应用的业 务逻辑完全在应用服务器端实现，用户表现完全在w e b 服务器端实现，客户端只 需要浏览器即可进行业务处理，是一种全新的软件系统构造技术。这种结构是当 今应用软件的首选体系结构。 b s 架构的企业级应用迅速得到了推广，其原因就在于相对于c s 架构方式 具有得天独厚的优势，其数据安全性大大提高，并且克服了c s 架构软件中的数 据不一致性以及数据不实时性，企业业务需要更新时，只需更新服务器端程序就 能够达到企业应用的安全升级。b s 架构把企业级应用软件发布于网络中，使我 们随时实时得到企业信息【1 1 。但是由于早期开发的b s 架构的企业级应用使用技 术混乱，把所有的业务逻辑、数据持久化、控制逻辑混在一起，这些处理逻辑都 通过页面的脚本实现，因此导致早期的b s 结构应用面临着后期维护困难、难以 扩充的问题1 2 1 。 m v c 设计模式重新定义了b s 结构应用的开发模式。m v c 模式规定b s 结 构应用应该分成3 个部分：m o d e l ( 模型m ) 、v i e w ( 视图v ) 和c o n t r o l l e r ( 控制器c ) f 3 】。 m v c 模式分离了数据访问和数据表现，给系统提供了更好的解耦。m v c 架构的 核心思想是：将程序分成相对独立而又能协同工作的3 个部分。通过使用m v c 架 构，可以降低模块之间的耦合，提供应用的可扩展性。m v c 的每个组件只关心组 件内的逻辑，不应与其它组件的逻辑混合。 j a v a e e 的出现则更加规范了b s 架构应用的开发，j a v a e e 是一种利用j a v a 第2 章m v c 理论与w e b 应用框架 平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复杂问题的体系结构。典型 的j a v a e e 规范定义了四个层次，包括客户层、w e b 层、企业组件层、企业资源层 【引。下面分别介绍这四个层的作用： 客户层用户界面的开发和简单的业务逻辑都可以在该层得到实现，主要用来 处理客户请求，调用相应的逻辑模块，并把结果以动态网页的形式返回到客户端。 j a v a e e 支持多种客户端，既可以是通过i n t e m e t 访问的w e b 浏览器客户端，也可 以是通过企业i n t r a n e t 运行客户端。 w e b 层是基于w e b 的应用程序服务的，它是由j a v a e e 中的j s p 和j a v as e r v l e t 等技术来实现。它可以访问封装所有的商业逻辑的组件，即企业组件层，并负责 响应来自w e b 客户端的请求。 企业组件层处理应用的核心是商务逻辑。企业组件层为底层服务组件提供必 要的接口。企业组件通常被实现为e j b 容器内的e j b 组件。其中，e j b 容器提供 组件生命周期、管理持久性、事物和资源分配等。 e i s 层即企业信息系统( e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m ) 层，包括企业已有系统、 数据库系统、文件系统等。j a v a e e 提供了多种技术来访问这些系统，如利用j c a 或者j m s 技术来访问其它已有系统( 例如：c r m e r p ) 。 j a v a e e 多层架构的缩略图如图2 1 所示。 j a v a e e 多层架构s t r u t s 2 + s p r i n 9 3 + h i b e r n a t e 3 + a j a x 的整合 b a c k e n ds y s t e m s b u s i n e s s a p p l e t p a r t n e ro ro t h e r a p p li c a t i o n l s y s t e m c o r b ac l i e n t 。j i 。丁。h 鼻p i o i i s e r v l e t s 1 l o p ；+ j s p s 躲jl 嘭一 嘭二，。印 e j b s 勃 ，j i j m s c o n n e c c o r s i ?；p 。 一一 巍、i，；cs q l ，一7 ， v “w _ r b s e “：5 2 哆磊 r 1r p r o 亨l 出了m t o c 0 1土 厂、厂l 、ie x i s i t i n gs y s t e m b p b u u s s m i n c e s s s sp a m e ro r j ：l 篇：等 o t h e rs y s t e m s 图2 1j a v a e e 多层架构 f i g 2 1j a v a e em u l t i l a y e ra r c h i t e c t u r e c u s t o m e rl a y e r w e bl a y e r e n t e r p r i s eb e a nl a y e r e n t e r p r i s er c s o u r c el a y e r 目前，a j a x 技术的出现再次完善了传统的w e b 应用。a j a x 应用强调异步发送 用户请求，用户可以在浏览页面的同时，发送请求。在第一个请求的服务器响应 还没有完全结束时，浏览器可以再次发送请求。这种请求的发送方式非常类似于 传统的c s 结构应用【5 1 。 2 2m v c 设计模式研究 软件设计中的一个核心问题是能否使用重复的体系架构，即能否达到体系架 构级的软件复用。许多学者们开始研究和实践软件体系架构的模式问题，设计模 式的理论也就相应的被提了出来。一个设计模式描述了对于特定设计问题被验证 成功了的解决方案，它综合了所有开发者对于这个问题己有的知识和见解，同时 它也是对于常见问题的可重用方案。设计模式一般适用于单个问题，但是把多种 设计模式组织在一起就可以提供整个企业系统的解决方案。m v c 设计模式在使用 b s 结构开发模式的企业级应用中，已经成为毋庸置疑的首选方案。 m v c 英文即m o d e l v i e w c o n t r o l l e r ，它是目前非常流行的一种软件设计模式。 第2 章m v c 理论与w e b 应用框架 m v c 的设计思想是将应用的输入、处理和输出流程进行强制的分离。这样一个应 用被分成：m o d e l ( 模型) 、v i e w ( 视图) 、c o n t r o l l e r ( 控制) 三个层次，这三个层 次以最少的耦合协同工作，从而提高应用的可扩展性及可维护性。m v c 模式的整 体效果可如图2 2 所示。 图2 2w e 结构 f i g 2 2t h es t r u c t u r eo fm v c 视图( e w ) ：代表用户交互界面，典型的视图技术包括：j s p 技术，h t m l 静态 页面，包含有a j a x 框架的动态页面以及一些报表技术页面等等，视图技术主要负 责数据的输入和输出。 模型( m o d e l ) ：就是业务流程和业务状态的处理以及业务规则的制定。业务流 程的处理过程对其它层来说是黑箱操作，模型接受视图请求的数据，并返回最终 的处理结果。业务模型的设计可以说是m v c 的核心。业务模型还有一个很重要的 模型那就是数据模型。数据模型主要指实体对象的数据保存( 持久化) 。比如将一 条数据保存到数据库。可以将这个模型单独列出，所有有关数据库的操作只限制 在该模型中。 控锘l j ( c o n t r o l l e r ) ：通过控制层可以起到控制整个业务流程并且实现m o d e l 和 v i e w 的协同工作。控制层并不做任何的数据处理。因此，一个模型可能对应多个 d a v a e e 多层架构s t r u t s 2 + s p r i n 9 3 + h i b e r n a t e 3 + a j a x 的整合 视图，一个视图可能对应多个模型【粥】。 需要说明的是在b s 架构中控制层通过使用前端控制器( f r o n tc o n t r o l l e r ) 模 式来实现，这个模式包含了一个分发器( 在j a v a 的w e bm v c 实现中，通过s e r v l e t 或者f i l t e r 来实现分发器) ，而分发器将请求u r l 映射至需要被执行的命令实例 ( c o m m a n di n s t a n c eo ra c t i o n ) ，命令实例在w e b w o r k 或者s t r u t s 中就是a c t i o n 。 a c t i o n 与系统后端的服务进行交互，通常这些服务会组合在一起作为模型。命令 实例在处理完业务逻辑之后返回一个码值，而这个返回码会映射到某一个视图( 通 常是个w e b 页面模板，譬如j s p ) 。最后，结合控制器和模型，视图将会呈现 给用户。通常视图会使用标签库，以便更简单地访问数值【9 1 。 目前常用的m v c 框架，除了s t r u t s l ，w e b w o r k ，还有一些非常流行的m v c 框架，这些框架都提供非常好的层次分隔能力，并且在实现良好m v c 分割的基础 上，还提供一些辅助类库来帮助应用的开发。例如：j s f ，t a p e s t r y ，s p r i n gm v c ， s t r u t s 2 ，其中本文的着重研究的框架是集大成者s t r u t s 2 。 2 3s t r u t s 2 框架 2 3 1s t r u t s 2 简介 s t r u t s 2 以w 曲w ，0 r k 优秀的设计思想为核心，吸收了s t r u t s l 的部分优点，建立 了一个兼容w | e b w b r k 和s t r u t s l 的m v c 框架，基于s t r u t s l 和w e b w o r k 框架的成 熟性，s t r u t s 2 不仅保留了s t r u t s l 的简单易用性，并且充分利用了w e b w o r k 的拦截 器机制( 其实就是a o p 思想) ，将s t r u t s 2 发展成一个具有高度可扩展性的框架。基 于这种背景，s t r u t s 2 将会在短时间内迅速成为m v c 领域最流行的框架【1 0 】。 s t r u t s 2 的体系与s t r u t s l 体系的差别非常大，因为s t r u t s 2 使用了w e b w o r k 的 设计核心，大量使用拦截器来处理用户请求，从而允许用户的业务逻辑控制器与 s e r v l e ta p l 分离。 s t r u t s 2 ，类同与w e b w o r k ，同样使用了拦截器作为处理，以用户的业务逻辑 控制器为目标，创建一个控制器代理。控制器代理负责处理用户请求，处理用户 第2 章m v c 理论与w e b 应用框架 请求时回调业务控制器的e x e c u t e 方法，该方法的返回值将决定s t r u t s 2 将怎样的视 图资源呈现给用户。s t r u t s 2 的体系概括【1 1 1 如图2 3 所示。 图2 3s t r u t s 2 体系概括 f i g 2 3t h eg e n e r a lg r a p h i co fs t r u s 2 s t r u t s 2 框架的大致处理流程与w e b w o r k 类似，首先从客户端( 浏览器) 发出 一个请求，请求经过一系列过滤器( a c t i o n c o n t e x t c l e a n u p ，s i t e m e s h 等) ，由s t r u t s 2 的核心控制器f i l t e r d i s p a t c h e r 根据请求来调用合适的a c t i o n ，s t r u t s 2 的拦截器栈 自动对请求应用通用功能( 例如w o r k f l o w ，v a l i d a t i o n 或者文件上传等功能) ，然后 回调a c t i o n 的e x e c u t e 0 方法，该e x e c u t e 0 方法先获取用户请求参数，然后执行某 种数据库操作，既可以是将数据保存到数据库，也可以从数据库中检索信息。实 际上，因为a c t i o n 只是一个控制器，它会调用业务逻辑组件来处理用户请求a c t i o n 的e x e c u t e 0 方法，然后处理结果信息将被输出到浏览器中，可以是多种视图技术 中的任何一种( j s p ，p d f ，v e l o c i t y ，f r e e m a r k e r 等) 【1 0 】。 2 3 2s t r u t s 2 核心组成 对于一个m v c 框架而言，重点就是实现两个部分：控制器部分和视图部分f 1 0 1 。 同样s t r u t s 2 把重点放在了这两个部分：控制器部分是由a c t i o n ( 以及隐藏的一系列 拦截器) 来提供支持，而视图部分则通过大量标签来提供支持。 1 0 d a v a e e 多层架构s t r u t s 2 + s p r i n 9 3 + h i b e r n a t e 3 + a j a x 的整合 大致上，s t r u t s 2 框架由三个部分组成：核心控制器f i l t e r d i s p a t c h e r 、业务控制 器a c t i o n ( 也称w e b 层业务逻辑控制器) 和用户实现的业务逻辑组件。s t r u t s 2 本身已 经提供了核心控制器部分，该核心控制器作为一个f i l t e r 负责过滤用户的应用请求， 如果用户请求以a c t i o n ( 默认状态下) 结尾，该请求将被转入s t r u t s 2 框架处理。而业 务控制器组件就是用户实现a c t i o n 类的实例，a c t i o n 类中一般包括一个e x e c u t e 0 方法，该方法返回一个字符串，每个字符串对应一个视图名。而用户实现的业务 逻辑组件，即j a v a e e 应用里的模型组件，已经超出了m v c 框架的覆盖范围，可 能还包含了d a o 、领域对象组件。通常，m v c 框架里的业务控制器会调用模型 组件的方法来处理用户请求。先来具体研究一下s t r u t s 2 的a c t i o n 机制。 1 a c t i o n 一般一个a c t i o n 代表用户的一次请求或调用【9 1 。相对于s t r u t s l 来说，s t r u t s 2 采用了低侵入式设计，s t r u t s 2 的a c t i o n 可以完全是一个p o j o 类，从而有很好的 代码复用性。为了让用户开发的a c t i o n 类更加规范，s t r u t s 2 的a c t i o n 需要实现