（通信与信息系统专业论文）市级供电公司自动化管理信息系统的研究与实现.pdf

华北电力人学硕十学位论文摘要 摘要 随着i n t e m e t 技术的同益发展，越来越多的应用系统建立在w 曲基础上，而j 2 e e 平台的成熟，为基于b s 结构的w 曲应用程序开发的进一步发展提供了更广阔的空 间。 针对目前供电公司综合自动化远动信息管理方式存在的问题，研究了j 2 e e 平 台下企业信息系统开发的主流技术和设计模式，设计了基于w 曲模式的综合自动化 管理信息系统。系统应用模块化的设计思想，采用了当前流行的s t r u t s 和h i b e m a t e 技术相结合的开发框架，其中，s t r u t s 实现表现层部分，h i b e m a t e 实现数据持久层部 分。该框架的应用提高了系统的开发效率、可扩展性和可维护性。最后实现了该系 统的部分功能模块。 关键词：j 2 e e ，s t r u t s ，h i b e r n a t e ，b s ，管理信息系统 a b s t r a c t w i t ht h ei n c r e a s i n gd e v e l o p m e n to fi n t e r n e tt e c h n o l o g y m o r ea n dm o r ea p p l i c a t i o n s a r eb u i l to nt h ew 曲t h em a t u r i t yo ft h ej 2 e ep l a t f o r mp r o v i d e sam o r eb r o a ds p a c eo f n j i r t h e rd e v e l o p m e n tf o ft h eb s - b a s e dw e ba p p l i c a t i o n a i m e da tt h ei s s u e se x i s t i n gi nt h em a n a g e m e n tm o d eo fi n t e g r a t e da u t o m a t i o n & t e l e c o n t r o li n f o r m a t i o no fp o w e rs u p p l yc o m p a n y ，t h em a i n s t r e a md e v e l o p m e n t t e c h n o l o g ya n dd e s i g np a t t e m so fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e mw a s r e s e a r c h e du n d e r j 2 e ep l a t f o m ，a n da ni n t e g r a t e da u t o m a t i o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mw a s d e s i g n e db a s e do nw 色b t h em o d u l a rd e s i g nc o n c e p tw a sa p p l i e d t h ed e v e l o p m e n t a r c h i t e c t u r ew a sa d o p t e du s i n gs t r u t sa st h ep r e s e n t a t i o nl a y e rf r a m e w o r ka n dh i b e r n a t e a st h ed a t al a y e rf r a m e w o r k d e v e l o p m e n te f j f i c i e n c y ，s c a l a b 订i t ya n dm a i n t a i n a b i l i t yo f t h es y s t e mw a si m p r o v e da sa p p l y i n gt h ea r c h i t e c t u r e f i n a l l y ，s e v e r a lf u n c t i o nm o d u l e s o ft h es y s t e mw e r ei m p l e m e n t e d f e n gz h i ( c o m m u n i c a t i o na n di n f o r m a t i o ns y s t e m ) d i r e c t e db y p r o fq iy - u l i n k e y w o r d s ：j 2 e e ，s t r u t s ，h i b e r n a t e ，b s ，m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m 华北电力人学硕十学位论文摘要 摘要 随着i n t e m e t 技术的同益发展，越来越多的应用系统建立在w 曲基础上，而j 2 e e 平台的成熟，为基于b s 结构的w 曲应用程序开发的进一步发展提供了更广阔的空 间。 针对目前供电公司综合自动化远动信息管理方式存在的问题，研究了j 2 e e 平 台下企业信息系统开发的主流技术和设计模式，设计了基于w 曲模式的综合自动化 管理信息系统。系统应用模块化的设计思想，采用了当前流行的s t r u t s 和h i b e m a t e 技术相结合的开发框架，其中，s t r u t s 实现表现层部分，h i b e m a t e 实现数据持久层部 分。该框架的应用提高了系统的开发效率、可扩展性和可维护性。最后实现了该系 统的部分功能模块。 关键词：j 2 e e ，s t r u t s ，h i b e r n a t e ，b s ，管理信息系统 a b s t r a c t w i t ht h ei n c r e a s i n gd e v e l o p m e n to fi n t e r n e tt e c h n o l o g y m o r ea n dm o r ea p p l i c a t i o n s a r eb u i l to nt h ew 曲t h em a t u r i t yo ft h ej 2 e ep l a t f o r mp r o v i d e sam o r eb r o a ds p a c eo f n j i r t h e rd e v e l o p m e n tf o ft h eb s - b a s e dw e ba p p l i c a t i o n a i m e da tt h ei s s u e se x i s t i n gi nt h em a n a g e m e n tm o d eo fi n t e g r a t e da u t o m a t i o n & t e l e c o n t r o li n f o r m a t i o no fp o w e rs u p p l yc o m p a n y ，t h em a i n s t r e a md e v e l o p m e n t t e c h n o l o g ya n dd e s i g np a t t e m so fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e mw a s r e s e a r c h e du n d e r j 2 e ep l a t f o m ，a n da ni n t e g r a t e da u t o m a t i o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mw a s d e s i g n e db a s e do nw 色b t h em o d u l a rd e s i g nc o n c e p tw a sa p p l i e d t h ed e v e l o p m e n t a r c h i t e c t u r ew a sa d o p t e du s i n gs t r u t sa st h ep r e s e n t a t i o nl a y e rf r a m e w o r ka n dh i b e r n a t e a st h ed a t al a y e rf r a m e w o r k d e v e l o p m e n te f j f i c i e n c y ，s c a l a b 订i t ya n dm a i n t a i n a b i l i t yo f t h es y s t e mw a si m p r o v e da sa p p l y i n gt h ea r c h i t e c t u r e f i n a l l y ，s e v e r a lf u n c t i o nm o d u l e s o ft h es y s t e mw e r ei m p l e m e n t e d f e n gz h i ( c o m m u n i c a t i o na n di n f o r m a t i o ns y s t e m ) d i r e c t e db y p r o fq iy - u l i n k e y w o r d s ：j 2 e e ，s t r u t s ，h i b e r n a t e ，b s ，m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m 声明尸明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文市级供电公司自动化管理信息系统的 研究与实现，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工 作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文：学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播 学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名： 导师签名： 日期：型：兰! 坚日期：二塑壁鲨：! ：! ! 华北电力人学硕十学位论文 1 1 论文选题背景及意义 第一章引言 自动化、远动信息是电力调度的重要信息组成部分，及时、准确的自动化、远 动信息是电网安全、稳定运行的重要保证。近年来，随着全国电网建设速度的不断 加快，综合自动化变电站的数量也快速增加，自动化设备的生产厂家及设备种类越 来越多，监控系统的类型更为复杂，这些都大大增加了综合自动化变电站和远动系 统的管理信息量。而传统的依靠人工的综合自动化远动管理方式，不仅工作效率低， 而且容易造成管理工作上出现漏洞【1 1 。在外部市场和企业自身不断变化的大趋势下， 传统的基于c s ( c l i e n t s e r v e r ) 模式的管理信息系统( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n s v s t e m m i s ) 由于自身的种种局限性已经不能再适应企业用户的业务要求了。因此， 企业用户有必要采用新的技术来建立新一代的管理信息系统。 伴随信息技术的飞速发展和j 2 e e ( j a v a2e n t e 叩r i s ee d i t i o n ) 平台的广泛采用，基 于b s ( b r o w s e r s e r v e r ) 的多层w e b 体系结构逐渐发展成熟起来，多层w e b 应用 的开发己成为主流。但是，即使利用最先进的软件平台j 2 e e ，开发这样的应用仍然 是个难题。在多层w 曲体系结构的设计中，普遍存在着程序可重用程度低、维护工 作繁琐、应变能力较弱等不足。同时，多层w 曲应用软件需要面对复杂的网络环境、 多样化的用户需求、灵活的业务模式、复杂的业务流程、众多的组织机构及层次、 角色分工等问题，在业务和技术上也是复杂多变的。因此，在基于组件的j 2 e e 平 台充分内置的情况下，如何组织应用程序以实现简单高效的应用系统的维护、扩展 和升级，以及如何让不懂程序代码的人员避开程序数据，成为我们首先要解决的问 题。而且，我们还要充分考虑到多层结构的特殊性：各层之间需要密切配合才能实现 最终功能，同时又需要在实际开发中尽可能的使各层的开发相对独立，减少各层之 间的耦合程度，避免开发人员相互制约。 本课题以b s 结构下w 曲应用的开发模式为研究的基本出发点，基于j 2 e e 多 层体系结构，以w 曲应用的合理经典分层为基础，深入剖析分别应用于各层的、流 行的、成熟的开源框架s t r u t s 和h i b e m a t e 的内部运行机制，从而对它们进行有效的 整合，以设计出一个灵活的、松散耦合的、可扩展且高效的开发框架，并且实现基 于此框架的综合自动化管理信息系统。 1 2 课题研究的现状 如今，j 2 e e 平台已经同趋成熟，并得到广泛应用2 1 。j 2 e e 的关键技术j s p ( j a v a 华北电力人学硕十学位论文 s e r v e rp a g e ) 尤其得到迅猛的发展，几乎所有的基于j a v a 的w 曲应用都使用j s p 。 随着j s p 技术的成熟，越来越多的开发人员开始使用w e b 应用框架，框架的使用大 大地提高了w e b 应用的开发效率和速度。现在，开发人员开始一个新的项目时，他 们首先考虑的问题已经不再是“我们是否需要框架 ，而是“我们应该使用什么样 的框架 。 m v c ( m o d e l v i e w c o n t r o l l e r ) 模式将系统划分为模型层、视图层、控制层，适应 了日益复杂的w 曲应用系统的设计需求。采用m v c 模式构建w 曲应用系统的体系 结构，能够有效地解决在w 曲应用系统开发过程中由于系统结构的复杂程度较高而 带来的诸多关键性问题，如代码之间的耦合问题，代码的易维护性问题，组件的可 重用性问题以及开发人员如何分工的问题等等。m v c 模式利用控制器来分离模型和 视图，达到层间松散耦合的效果，从而可以提高系统的灵活性、复用性和可维护性。 s t r u t s 是m v c 模式的一个具体实现，是a p a c h e 软件组织提供的一个开放源代 码项目，它为j a v aw 曲应用提供了一个通用的m v c 框架，使得开发人员可以把精 力集中到如何解决实际业务问题上。此外，s t m t s 还提供许多可以扩展和定制的地 方，使得应用程序可以方便地扩展框架，来更好地适应用户的实际需求。因此，s t r u t s 框架越来越受到开发人员的欢迎。 j 2 e e 是一种利用j a v a2 平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关问题 的体系结构，提供了一个企业级的计算模型和运行环境，用于开发和部署多层体系 的应用。j 2 e e 提供的多层分布式应用模型、组件重用、一致化的安全模型以及灵活 的事件控制，加快了应用程序的设计和开发，可以容易、快速地建立融合i n t e r n e t 技术尤其是w 曲技术的n 层( n t i e r s ) 结构的分布式企业应用。基于j 2 e e 技术的b s 结构具有可维护性好、可扩展性好、安全性好等优点，较好地解决了c s 结构所固 有的可维护性差、可扩展性差、安全性差、部署麻烦等弊端。最近几年，m v c 模式 被引入到s u n 公司的j 2 e e 平台。基于m v c 模式的j 2 e e 应用开发，在实际应用中， 受到越来越多的关注和应用。 1 3 综自远动mis 在供电企业的应用 9 0 年代初，大部分供电企业采用传统的管理信息系统核心模式c s 模式组建管 理信息系统网。适应了当时的需求，在电力企业的管理中曾经起到了积极的作用。 随着电力市场的发展壮大，这种模式的局限性逐步显露出来，突出表现为c s 模式 系统不易集成。迅速崛起的i n t e r n e t 相关技术已经爆炸式地在全世界流行起来，并 且成为大多数准备开发网络化m i s 企业的首选方案，其核心是b s 架构。由于采用 b s 模式组网具有开放性好，易于维护和升级等特点，逐渐成为供电企业组建m i s 华北电力人学硕十学位论文 网的首选模式。在我国电网调度“十五 规划中也明确指出要建立现代化的调度 m i s 系统，真正实现信息共享，专业管理和办公自动化。综合自动化远动信息作为 调度自动化的重要部分，并将在整个调度m i s 中占据举足轻重的地位。 1 4 本文的主要研究内容 在研究分析供电公司综合自动化远动各部门、班组的工作流程和需求的基础 上，针对目前软件项目开发中存在的一些缺陷，诸如开发效率低，重复开发低级组 件、性能差等问题以及考虑到系统以后的维护和升级问题，利用简单的技术架构开 发的系统已经不能满足企业的需求。因此，本文的研究目标就是，给出一个在j 2 e e 平台下构建基于w 曲综合自动化管理信息系统的设计模型和解决方案。为了实现这 一目标，本课题的主要研究内容可以概括为以下几个方面： 1 系统需求分析。向供电公司综合自动化远动各部门、班组了解工作流程，收 集对系统功能的要求，整理相关资料，确定系统的开发范围和系统所要实现的功能。 2 研究如何在j 2 e e 平台下构建一个结构良好的、基于组件的企业信息系统。这 主要指参考j 2 e e 的多层体系结构，将信息系统划分为不同的应用层次。其目的就 是要使用j 2 e e 提供的组件技术减少各层次之间的耦合程度，提高整个系统的灵活 性和可扩展性。 3 设计一个灵活、高效的数据存储方案，为整个系统构建一个持久化层。其目 的就是把所有的对数据库的操作都抽象出来，交给这个持久化层来实现。寻求一种 技术，封装访问数据库的类，为开发者提供足够简单的完备接口，而不必考虑数据 库存储代码。这样不但减轻了编程人员的工作量，而且提高了系统的性能，增强了 系统的可维护性和可移植性。 第二章j 2 e e 概述 企业级应用程序架构经历了多年的发展演变，其设计思想已发生丫巨人的变化 ”】。在大型机和个人计算机 ；行的早期，大多数企业缴应用程序安装在单个机器上， 采用双层架构即客户端，服务器端( c l l e n “s e r v e r c ，s ) 架构。随着软件分层思想的 引入以及i n t e m e t 技术的迅速发展，口前的仓业级应用软件架构模型组件演变成三 层架构甚至是四层以上架构，其中尤以基于w e b 的应用开发为典型代表。j a v a2 平 台企业版( j a v a2p 1 a t f 0 瑚e n t e r p r i s ef d i t l o n ，j 2 e e ) 作为s u n 公司推出的一种全 新概念模型，提供了三层架构及w e b 开发的企业级应用程序的高级支持。 21 简单双层架构到复杂多层架构 211 传统双层架构 1c s 架构 以数据库或数捌仓库为基础的管理信息系统是现代企业管理的核心，传统的两 层客户机服务器( c ，s ) 结构曾经是最流行的架构模型，如罔2 1 所示。早期的大 多数供电企业中的信息管理方式都是采用基于c ，s 模式的管理信息系统，此种模式 的管理信息系统在企业的信息管理巾得到了j l 泛发展，并获得巨大的成功。采用这 种c ，s 架构的软件，其优点是表示逻辑和业务逻辑处于h 一进程中，使应_ j 程序易 于开发；适用于用户数目较少，可以进行简单的资源分配；数据计算处理工作集中 十客户端p c 机，服务器接受经过处理的数据，冈此服务器承受的压力小，从而客 户端也获得了相对较高的响应速度。 r 蜷圭， 7 辛面鬲d 客户机 服务器 陶21 两层体系结构 然而随着信息系统结构的规模用l 复杂度的n 箍扩人，传统c s 结构的局限性也 逐渐暴露，其阜要表现在窖广端过分臃肿、数抛完整忭不可控、小能适应复杂网路 w 境、安伞忭得小到保障、功能u f 扩展1 j i _ 低、代码维护难和服务器端资源浪费等 a 1 m 。这些弊端带来了如此多的局限1 f “重束缚了企业的发展。 华北l 乜力人学硕十学位论文 2 b s 架构 随着i n t e r n e t 的普及及其本身技术的发展，i n t e r n e t 已经成为人们获取信息、 发布信息的主要手段和方法。w e b 技术是i n t e r n e t 上使用最广泛的技术，采用的是 浏览器服务器( b s ) 模式，如果只是从w e b 服务器返回静态页面，则它实质上也 是一种二层的c s 模式。一端是w e b 用户，另一端是w e b 服务器。在w 曲发展的初 期，w 曲应用主要是通过静态页面在i n t e m e t 上发布信息。用户通过浏览器向服务 器发送h t t p 请求，w 曲服务器接收用户端的h t i p 请求，向用户端浏览器发送所 请求的页面。在这种结构下，网站上的页面是静态的，无法根据用户的实际使用情 况做动态的变化。网站的信息提供者通过更新服务器上的网页来向用户提供最新的 信息。用户和浏览器之间只有有限的交互，而网站和用户之间几乎没有交互。 2 1 2 传统三层架构 传统的三层软件架构模型设计思想的提出克服了双层架构的某些局限性和缺 陷，增强了软件架构的健壮性、可扩展性和可复用性。三层架构模型如图2 2 所示。 表示逻辑层业务逻辑层数据层 图2 2 三层软件架构模型 三层架构模型首次将软件表示逻辑与业务逻辑分层构建：表示逻辑层位于架构 的第一层，即部署在客户端p c 机( 浏览器端) 上，用于向客户端用户提供g u i 交 互；业务逻辑层位于架构的第二层，即部署在一个专用的服务器上，用于执行业务 流程和制定数据的业务规则；第三层即数据层，用于数据存储服务，这一层沿用双 层结构中的第二层数据层。 采用三层架构后，软件系统在可扩展性和可复用性方面得到极大提高，在资源 分配策略设计合理运用的同时，软件的性能指标也得到提升，系统的安全性和易管 理性也得到改善。然而三层架构模型也存在某些缺陷，如存在大量系统级编程的复 华北电力人学硕十学位论文 杂性、软件缺乏高可移植性等问题。 2 1 3 多层架构 随着i n t e r n e t 和i n t r a n e t 技术的快速发展，采用传统的三层架构模型的软件存在 的诸多缺陷更加凸现出来且越来越不堪重负，已渐渐不能适应现代网络技术的飞速 发展。w 曲技术的悄然兴起和推广改变了软件发展的窘境。 基于w e b 模式的四层架构如图2 3 所示，将应用的逻辑处理和应用的表示相分 离。其中w 曲服务器即动态页面所在层主要负责应用的表示，应用逻辑层主要负责 应用的逻辑处理。在此体系结构下，用户通过浏览器向服务器发送请求，w 曲服务 器接受用户端发送过来的请求，对请求分析转换，调用相应的应用服务，其中的逻 辑处理程序可和数据库交互，将逻辑处理结果返回给w 曲服务器，w 曲服务器再将 结果发送给客户浏览器【4 1 。 彩“”j 一”镶 b ，l ?彰 静 2 ：一篇 i ： f 7w e b “ 应用 服务器黼服务器 瞄q j ii 尊 貌。“磊缓 客户端 表示逻辑层w e b 服务层应用服务层 数据层 图2 3w e b 应用四层结构 目前流行的多层架构包括m i c r o s o r n e t 和s u nj 2 e e 两种。其中j 2 e e 以其著名 的跨平台等特性更加符合大型企业级应用系统架构的解决方案需求，也正在成为工 业标准。在j 2 e e 平台下，流行的架构有s t r u t s 、s p r i n g 等。本文将在下章对s t r u t s 架构进行深入分析。 2 2j 2 e e 简介 j 2 e e 是一种利用j a v a2 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，提供了企业计算所必须的服务如事务、安全性、消息服务等。 j 2 e e 应用的组件如e n t e r p “s ej a v a b e a n ( e j b ) 、j s p 和s e r v l e t 运行于j 2 e e 容器之 6 华北电力人学硕十学位论文 中，通过连接器访问企业信息系统，如数据库系统、e r p 系统和其他应用程序系统。 j 2 e e 应用可以集成一系列的客户端，包括独立运行的台式客户端、无线客户端，以 及基于w 曲浏览器的客户端等。 j 2 e e 规范必须基于j 2 s e 平台( j a v a2p l a t f o r ms t a n d a r de d i t i o n ，j a v a2 平台标 准版) ，它不仅巩固了标准版中的许多优点，例如“编写一次、随处运行的跨平 台特性、方便存取数据库的j d b ca p i 、c o r b a 技术以及能够在i n t e m e t 应用中保 护数据的安全模式等等；同时还提供了对e j b 、j a v as e r v l e t sa p i 、j s p 以及x m l 技术的全面支持。j 2 e e 已建立了一套能够使企业级应用开发者缩短软件产品开发周 期的标准的体系结构。 j 2 e e 体系结构提供的中间层集成框架，可用于满足无需太多费用而又需要高可 用性、高可靠性以及可扩展性的应用的需求。通过提供统一的开发平台，j 2 e e 降低 了开发多层应用的费用和复杂性，同时提供对现有应用程序集成强有力支持，完全 支持e j b ，有良好的向导支持打包和部署应用，添加目录支持，增强了安全机制， 提高了性能。 2 2 1j 2 e e 的优势 j 2 e e 提供了一个企业级的计算模型和运行环境用于开发和部署多层体系结构 的应用，如图2 4 所示。它通过提供企业计算环境所必需的各种服务，使得部署在 j 2 e e 平台上的多层应用可以实现高可用性、安全性、可扩展性和可靠性。 客户端表示服务器端表示服务器端商业逻辑企业信息系统 图2 4j 2 e e 的多层应用模型 7 华北电力人学硕十学位论文 j 2 e e 技术与其他w 曲应用开发技术相比，其优越性在于： 1 j 2 e e 为搭建具有高可用性、高可扩充性、易维护性的企业级系统提供了良好 的机制和架构模型。 2 保留现存的i t 资产：由于企业必须适应新的商业需求，利用已有的企业信息 系统方面的投资，而不是重新制定全盘方案就变得很重要。这样，一个以渐进的方 式建立在已有系统之上的服务器端平台机制是企业所需求的。而通过使用j 2 e e 架 构，用户可以充分利用原有的投资来进行新需求的开发。因为j 2 e e 拥有广泛的业 界支持和一些重要的“企业计算领域供应商的参与。每一个供应商都对现有的客 户提供了不用废弃已有投资，进入可移植的j 2 e e 领域的升级途径。而且由于基于 j 2 e e 平台的产品几乎能够在任何操作系统和硬件配置上运行，现有的操作系统和硬 件也能被保留使用。 3 高效的开发：j 2 e e 技术允许企业将一些通用的、很繁琐的服务端任务交给中 问件供应商去完成，从而使开发人员可以将精力集中在如何实现商业逻辑上，相应 地缩短了开发时间。高级中间件供应商提供以下复杂的中间件服务： 1 ) 状态管理服务：让开发人员写更少的代码，不用关心如何管理状念，这样能 够更快地完成程序开发。 2 ) 持续性服务：让开发人员不用对数据访问逻辑进行编码就能编写应用程序， 能生成更轻巧、与数据库无关的应用程序，这种应用程序更易于开发与维护。 3 ) 分布式共享数据对象c a c h e 服务：让开发人员编制高性能的系统，极大提 高整体部署的伸缩性。 4 支持异构环境：基于j 2 e e 的企业级应用系统，不依赖于任何特定操作系统、 网络环境、硬件平台，因此只要符合j 2 e e 规范的程序只需开发一次就可部署到各 种平台。 5 高度伸缩性：企业必须要选择一种服务器端平台，这种平台应能提供极佳的 可伸缩性去满足那些在他们系统上进行商业运作的大批新客户。基于j 2 e e 平台的 应用程序可被部署到各种操作系统上。j 2 e e 采用负载平衡策略，使系统软硬件资源 利用率及性能表现最大化，消除了系统中的瓶颈，允许多台服务器集成部署，实现 可高度伸缩的系统，满足未来商业应用的需要。 6 稳定的可用性：j 2 e e 部署到可靠的操作环境中，能保障7 2 4 小时的不问断 服务，以满足企业客户、合作伙伴的需要，是企业理想的运行平台也是i n t e r n e t 全 球化发展的客观必然要求。 j 2 e e 平台能提供多层分布式应用模型，重复利用组件，提供统一安全模式，并 8 华北电力人学硕十学位论文 灵活地控制事务处理。借助j 2 e e ，不但能更快地将客户解决方案推向市场，还能使 基于j 2 e e 组件、不依赖于平台的解决方案不被锁定到任何厂商的产品和a p i 上。 2 2 2j 2 e e 的主要技术 在j 2 e e 平台中，包括了许多的受开发者青睐的技术，它们主要有： 1 s e r v i e t 技术：s e l e t 是j a v a 2 0 中增加的一个全新功能，是一种独立于平台 和协议的服务器端的j a v a 应用程序，是j a v a 平台上的c g i 技术，是w 曲开发的基 础。它运行于j 2 e e 容器中，具有很高的效率，能够动态地加载，动态地生成w 曲 页面。s e r v l e t 擅长于流程控制和事务处理，提供的扩展服务功能可以为企业定制灵 活的开发策略。 2 j s p 技术：j s p 的英文名称为j a v as e r v e rp a g e ，是一种动态网页技术。j s p 文件 由h t m l 文件、j a v a 程序片段和j s p 标签构成。j s p 页面在执行时首先要编译成 s e r v l e t ，要是除去转译和编译的部分，j s p 与s e r v l e t 的差异不大，因此也具有很高 的运行效率。、 3 e j b 技术：e j b 的英文全称是e n t e r p r i s ej a v ab e a n ，是运行在e j b 服务器端 的一种服务器端技术，其核心思想是将商业逻辑与低层的系统逻辑分开，使开发者 只需关心商业逻辑，而由e j b 容器负责实现目录服务、事务处理、持久性和安全性 等低层的系统逻辑。其显著的优点就是可以大大减轻分布式应用程序开发的工作 量。 4 j m s 技术：j m s 的英文全称是j a v am e s s a g es e i c e ，j a v a 消息服务。是访问 企业消息系统的标准a p i ，它便于消息系统中的j a v a 应用程序进行消息交换，并且通 过提供标准的产生、发送、接收消息的接口简化企业应用的开发。 9 华北电力人学硕十学位论文 第三章s t r u t s 框架和h b e r n a t e 技术 3 1m v c 设计模式 m v c 是m o d e l v i e w c o n t r o l l e r ( 模型视图控制器) 的缩写，是x e r o xp a r c 在2 0 世纪8 0 年代提出的一种软件设计模式，至今已被广泛使用于软件架构设计， 后来被推荐为s u n 公司j 2 e e 平台的设计模式。m v c 模式降低了业务逻辑接口和数 据接口之间的耦合，使逻辑与表示相分离，从而让表现层更为独立和更富于变化， 增强了代码的可维护性与扩展性。m v c 开发模式让开发人员可以开发一个可伸缩性 强、便于扩展的控制器，来维护整个流程。m v c 设计模式为软件开发发挥着极大的 作用，受到越来越多的w 曲开发者的欢迎。m v c 模式的结构如图3 1 所示： 图3 1m v c 结构图 1 m o d e l ( 模型) ：业务逻辑层，实现对应用数据的处理。一般使用j a v a b e a n 和 标签语言实现。 2 v i e w ( 视图) ：表示逻辑层，通常指g u i ，实现可视化界面供用户输入数据及 返回结果显示。一般用j s p 页面实现。 l o 华北电力人学硕f 学位论文 3c o n t r o l i e r ( 控制器) ：控制层，负责坼调模型与视罔的1 作流程。一般使用 s e r v l e t 实现。 m v c 之所以越来越受到欢迎，是因为它具有以下的优势： ( 1 1 设计清晰，使界丽设计州数据操作完全隔离丌束，两者之间通过c o n t r o i l e r 柬交互，二个部分可以各自独立进行开发，只需要知道其它部分所提供的接口即可。 ( 2 ) 有利于团队分工合作，独立开发，这意味着小同的专业人员可以在自己所擅 长的领域进行开发，例如熟悉界面的人员负责v i e w ，熟悉软件流程的人员负责 c o n t r o l l e r ，熟悉业务的人员负责m o d e l ，使得大家可以发挥所长。 f 3 1 将系统分解为三部分，不仅使开发变得相对简单，而且使得系统的测试及维 护更加便利，园为= 部分之问的接口通常都是确定的，所以即使修改也只需在很小 的范围内进行。 m v c 设计模式存在两种规范，第一种为j s p m o d e l l 第二种为j s p m o d e l2 。 它们是对采用j s p 技术构成w c b 应用的不同模型的描述。j s p m o d e l l 虽然也实现 了m v c 的设计思想，但其性能及扩展性等关键指标皆不能令人满意；而m o d e l2 规 范则完全符合m v c 的没汁模式要求。下面将从两者的结构图作简单的介绍。 311j s pm o d e i1 在很多情况r ，组j s p 页面就可以构成一拿完粘的w c b 应用。这种以j s p 页 面为中心，以j a v a b e a n 处理业务逻辑的丌发模式被称为m o d e l1 。在这种模型中， j s p 页面独自响应请求并将处理结果返回给客户，所有数据通过j a v a b e a n 来处理， j s p 实现页面的表现，如图3 2 所示： 黪，一 罔32m o d e ll 结构 葺 住m o d e l l 的体系中，j s p l j 负责响腑川户【青求 将处理结粜返叫用户。j s p 既要负责业务流雅控制，x 要负责提供农不层数抑，旧时觅当视罔和控制器，未能 华北电力人学颅十学位论文 实现这两个模块之h j 的独克和分离。尽管m o d e l l 体系十分适合简单j 、j z 用的需要， 它却不适台丌发复杂的大型应用程序。因此不加选择地随意运用m o d e ll ，会导 致j s p 页内嵌入大量地j a v a 代码，会给以后的维护带来困难。 312j s pm o d e l2 m o d e l2 的体系结构如图3 - 3 所示，是一种结合使用j s p 和s e r v l e t 来提供动态 内容服务的方法。它吸取了j s p 和s e r v l e t 两种技术的备自的优点用j s p 生成表示 层的内锌，让s e “l e t 负责深层次的处理。在这里s e r v l e t 充当控制器角色负责处 理用户的请求，创建j s p 页面需要使用的j a v a b e a n 对蒙，根据用户请求选择合适的 j s p 页返回给用户。在j s p 页内没有处理逻辑，它仪负责检索原先由s e r v l e t 刨建的 j a v a b e a n 对象，从s e r v l e t 中提取动态内容插入到静态模扳。 壁釜量萱一 图3 3m o d e l 2 结构 从外发的观点来看，m o d e l2 具有更清晰的且向表现，清楚的角色划分，它清 晰地分离了表达和内容，明确了角色定义以及开发者和网页设计者的分工。事实上， 这种优势在大型项目中儿为突出。另外，从设计结构束看，这种模型充分体现了模 删一视图一控制器( m v c ) 的设计模式。 3 2s t r u t s 简介 事实上，s t f u t s 架构是m v c 模式的具体实现。岜是a d a c h e 软件组织提供的 项开放源代码项h ，它为j a v a w e b 应川提供r 模州一秘罔一控制擗( m v c ) 框架，j e 其使片jj 丌拉大型可扩胜的铀应川。s n u t s 为w c b 应开】提供r 一个通用的框船， m 卿 岫 q 华北电力人学硕十学位论文 使得开发人员可以集中精力在如何解决实际业务问题上。此外，s t m t s 框架还提供 了许多可供扩展和定制的地方，使得应用程序可以方便地扩展框架，来更好地适应 用户的实际要求。 3 2 1s t r u t s 体系结构 s t r u t s 将m o d e l ( 模型组件) 、v i e w ( 视图组件) 、c o n t r o l l e r ( 控制器组件) 三 大核心组件分别应用到基于m v c 模式下开发的w 曲应用的不同组件当中，因此， s t m t s 架构被认为就是基于m v c 模式开发的w 曲应用服务框架。如图3 4 所示为 s t r u t s 的体系结构。 曼善嬖际磊o 一 h 了t p i s e 喇e l r e q u 箦tl - 1 广t 纠s p 雒曲 盏黑，l f 洲甜d l s 札皓晶g x m 箫纠鲨 _ h t - f p 1 0 b p r e s p o 瞒e 。 一 g 戗 t a 扩 图3 4s t r u t s 结构 蠢毒l n e 墨ol o g l c a e 0 n 隧o d e i a p p 目c a 。ns t a 论 首先，控制器( a c t i o n s e n ，l e t ) 进行初始化工作，读取配置文件 ( s t r u t s c o n n g x m l ) ，为不同的s t m t s 模块初始化相应的对象。控制器接收来自用户 的h t t p 请求，并从a c t i o n c o n n g 中找出对应于该请求的a c t i o n 类，如果没有对 应的a c t i o n 类，控制器直接将请求转发给j s p 或者静态页面，否则控制器将请求分 发至具体的a c t i o n 类进行处理。 在控制器调用具体a c t i o n 的e x e c u t e ( ) 方法之前，a c t i o n f o m 对象将利用h t t p 请求中的参数来填充自己( 可选步骤，需要在配置文件中指定) 。具体的a c t i o n f o 咖 对象应该是a c t i o n f o m 的子类对象，它其实就是一个j a v a b e a n 。此外，还可以在 a c t i o n f o n n 类中调用v a l i d a t e ( ) 方法来检查请求参数的合法性，并且可以返回一个包 含所有错误信息的a c t i o n e r r o r s 对象。如果执行成功，a c t i o n f o m 自动将这些参数 信息以j a v a b e a n 的方式保存在s e r v l e tc o n t e x t 中，这样它们就可以被其它a c t i o n 对象或者j s p 调用。 a c t i o n 一般只包含一个e x e c u t e ( ) 方法， 它也进行相应的数据检查。执行完成之后， 它负责执行相应的业务逻辑，如果需要， 返回一个a c t i o n f o r 、a r d 对象，控制器 华北电力人学硕十学位论文 通过该a c t i o n f o n a r d 对象来进行转发工作。我们主张将获取数据和执行业务逻辑 的功能放到具体的j a v a b e a n 当中，而a c t i o n 只负责完成与控制有关的功能。 3 2 2s t r u t s 的核心组件 s t m t s 的核心组件包括：a c t i o n s e r v l e t 、a c t i o n 、a c t i o n m a p p i n g 、a c t i o n f o m 、 s t m t s 标记库。其中a c t i o n s e l e t 、a c t i o n 属于控制器组件，a c t i o n m a p p i n g 、 a c t i o n f o m l 属于视图组件。 3 2 2 1a c t i o n s e r v i e t 类： 控制器组件是由o r g a p a c h e s t m t s a c t i o n a c t i o n s e r v l e t 类实现的，这个类是 j a v a x s e r v l e t h t t p h t t p s e r v l e t 类的扩展，是s t r u t s 框架的核心，在整个架构中发挥着调 度中心的作用。我们可以把它看作是s t m t s 结构的w 曲应用的调度程序，调度的依 据由a c t i o n m a p p i n g 对象提供。它负责接收用户的h t t p 请求，并将用户请求封装到 a c t i o n f o 珊中去进行数据校验，校验成功后，将用户数据a c t i o n f o r m 传送到相应的 用户a c t i o n 中进行业务逻辑处理，并根据处