（模式识别与智能系统专业论文）基于spring和hibernate框架的通信监测系统的研究与实现.pdf

武汉科技大学 研究生学位论文创新性声明 | | i i i 11i i i iii i i ii ii ii i y 17 3 9 5 3 0 本入郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研 究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的 工作外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。 对本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。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：e 筮笠 日期：f o f 尹 研究生学位论文版权使用授权声明 本论文的研究成果归武汉科技大学所有，其研究内容不得以其它单位 的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向有关部门( 按照武汉科技大学关于研究生学位论文收录 工作的规定执行) 送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅， 同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行 检索和对外服务。 论文作者签名： 曼丕丝二一j 指导教师签名：幺主军 习 日期：兰! 竺：墨坐 武汉科技大学硕士学位论文第1 页 摘要 随着软件开发技术的发展，可复用、易扩展而且经过良好测试的软件组件越来越受开 发者欢迎。目前，在企业级应用开发中应用最为广泛的是s p r i n g 和h i b e r n a t e 等轻量级框 架。 本系统采用h i b e r n a t e 和s p r i n g 作为开发框架。s p r i n g 是一个多功能集成框架，它有 自己的m v c 框架，m v c 模式对系统的界面表示、控制流程和业务逻辑进行有效的隔离和 封装提供了有益的思路。h i b e r n a t e 作为后台持久层，与数据库进行读取和存入操作，完成 数据的交互。而s p r i n g 的i o c 容器和a o p 技术则成为联系前台业务和后台逻辑的纽带， 完成数据从前台到后台，再从后台返回到前台的控制型操作。这样两者就有机地结合起来， 统一而又快速的完成系统开发。 本文首先对j a v ae e 的结构、技术体系以及j a v ae e 的优势进行了介绍，然后详细分 析了h i b e r n a t e 的核心接口、s p r i n g 框架的控制反转机制和面向切面编程以及s p r i n g 与 h i b e r n a t e 框架的低耦整合。紧接着分析了通信监测系统的任务需求，以及数据库的设计、 搭建了应用系统的开发平台，包括各个框架的整合。最后详细分析了各个模块的功能，以 及代码的实现。本系统按照系统分层开发原理，将j a v ae e 的两大开源框架根据功能层次 进行整合，形成高效易用的s p r i n g + h i b e m a t e ( s h ) 框架。通过s h 框架的使用，降低了代码 的耦合性，缩短了开发周期，达到了快速和高效的开发，为应用程序的开发提供了便利。 通信监测系统采用s h 框架进行开发，一方面有利于监测系统框架的研究与应用，一 方面有利于监测系统数据的维护和管理。 关键词：j a v ae e ；h i b e r n a t e s p r i n g ：框架整合 第1 i 页武汉科技大学硕士学位论文 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 ow e l l t e s t e d s 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 c u r r e n t l y , t h el i g h t w e i g h t f r a m e w o r k ss u c ha ss p r i n ga n dh i b e r n a t ea r et h em o s tw i d e l yu s e di nt h ee n t e r p r i s ea p p l i c a t i o n d e v e l o p m e n t t h i ss y s t e mu s eh i b e r n a t ea n ds p r i n ga st h ed e v e l o p m e n tf r a m e w o r k s s p r i n gi s a m u l t i f u n c t i o n a li n t e g r a t e df r a m e w o r k ，i th a si t so w nm v c f r a m e w o r k ，m v cp a t t e r np r o v i d e sa u s e f u lw a yo f t h i n k i n gi ne x p r e s so fs y s t e mi n t e r f a c ea n dt h ee f f e c t i v e l yi s o l a t ea n dp a c k a g i n go f c o n t r o lf l o wa n db u s i n e s sl o g i c h i b e r n a t et a k e sr e s p o n s i b i l i t yt or e a df r o ma n dw r i t ei n t o d a t a b a s ea sb a c k g r o u n dp e r s i s t e n c el a y e r , a c c o m p l i s ht h et a s ko f i n t e r a c t i o nw i t l ld a t a a n d s p r i n g si o cc o n t a i n e ra n dt h ea o pb e c o m e st h ec o n n e c t i o no ff o r e g r o u n db u s i n e s sa n d b a c k g r o u n dl o g i c ，t a k ec h a r g eo fc o n t r o l l i n go p e r a t i o nt h a tb r i n gd a t af r o mf o r e g r o u n dt o b a c k g r o u n d ，a n dt h e nb a c k g r o u n dt of o r e g r o u n d i nt h i s w a yt h e t w oa r ec o m b i n e d o r g a n i c a l l y , t h u sc a nf i n i s hs y s t e md e v e l o p m e n tr a p i d l y t h i sp a p e rf i r s ti n t r o d u c e st h es t r u c t u r e ，t e c h n i c a ls y s t e ma n da d v a n t a g e so f j a v ae e ，a n d t h e ne x p l a i n st h ec o r ei n t e r f a c e so fh i b e r n a t e ，t h ea d v a n t a g eo fi n v e r s i o no fc o n t r o l ( i o c ) a n d a s p e c to r i e n t e dp r o g r a m m i n g ( a o p ) o fs p r i n g ，a n dt h el o wc o u p l i n gi n t e g r a t i o no fs p r i n ga n d h i b e r n a t ef r a m e w o r k t h e ni t a n a l y z e s t h er e q u i r e m e n t sa n dd a t a b a s ed e s i g no fm o b i l e c o m m u n i c a t i o n sm o n i t o r i n gs y s t e m ，b u i l d st h ed e v e l o pp l a t f o r mo fa p p l i c a t i o ns y s t e m ， i n c l u d i n gf r a m e w o r ki n t e g r a t i o n a tl a s tt h i sp a p e ra n a l y z e st h ef u n c t i o no fe a c hm o d u l ea n d c o d ei m p l e m e n t a t i o ni nd e t a i l i na c c o r d a n c ew i t ht h e h i e r a r c h i c a lp r i n c i p l e ，t h i s s y s t e m i n t e g r a t e st h et w oo p e ns o u r c ef r a m e w o r kb a s e do nf u n c t i o n s ， f o r m i n gah i g h l ye f f i c i e n ta n d e a s y - t o - u s es p r i n g - h i b e r n a t e ( s h ) f r a m e w o r k b yu s eo ft h es hf r a m e w o r k ，i tr e d u c e st h e c o u p l i n gr a t eo fc o d e s ，s h o r t e nt h ed e v e l o p m e n tc y c l e , a c h i e v e sh i g he f f i c i e n td e v e l o p m e n t ，a n d p r o v i d e sc o n v e n i e n tf o rd e v e l o pa p p l i c a t i o n s m o b i l ec o m m u n i c a t i o n sm o n i t o r i n gs y s t e mu s es ha sd e v e l o p m e n tf r a m e w o r k ，w h i c h f a c i l i t a t i n gr e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no ft h es y s t e mo no n eh a n d ， a n df a c i l i t a t i n gm a n a g e m e n t a n dm a i n t e n a n c eo ft h ed a t ao ft h es y s t e mo nt h eo t h e rh a n d k e y w o r d s ：j a v ae e ；h i b e r n a t e ；s p r i n g ；f r a m e w o r ki n t e g r a t i o n 武汉科技大学硕士学位论文 第1 i i 页 目录 摘要i a b s t r a c t i i 第一章绪论1 1 1 课题研究背景及意义l 1 2 作者主要工作1 1 3 本文组织结构2 第二章j a v ae e 概述及架构分析3 2 1j a v ae e 概述3 2 1 1j a v ae e 简介3 2 1 2j a v ae e 优势一3 2 2j a v ae e 架构分析5 2 2 1 重量级的j a v ae e 架构5 2 2 2 轻量级的j a v ae e 架构。6 2 3m v c 模式研究6 2 4 本章小结一7 第三章框架研究与整合8 3 1 h i b e r n a t e 框架8 3 1 1 o r m 简介一8 3 1 2h i b e r n a t e 概述8 3 1 3 h i b e r n a t e 映射1 0 3 1 4h i b e r n a t e 查询1 1 3 2 s p r i n g 框架l2 3 2 1 s p r i n g 框架的体系结构1 2 3 2 2i o c 容器1 4 3 2 3 依赖注入l5 3 2 4 s p r i n ga o p 15 3 2 5 s p r i n gm v c 1 6 3 3 s p r i n g 整合h i b e r n a t e 18 3 3 1管理h i b e r n a t e 的s e s s i o n f a c t o r y 18 3 3 2 使用h i b e m a t e t e m p l a t e 18 3 3 3 实现d a o 组件1 9 3 3 4 声明式事务管理1 9 3 4 本章小结2 0 第四章互联互通监测系统的需求分析与设计2 l 4 1 项目背景2 l 第页武汉科技大学硕士学位论文 4 2 系统需求分析2 1 4 2 1建设目标2 1 4 2 2 功能需求2 1 4 3 系统总体设计2 2 4 3 1功能模块设计2 2 4 3 2 系统体系架构2 5 4 4 系统层次设计2 6 4 4 1 数据库设计2 6 4 4 2 表示层设计3 2 4 4 3 业务逻辑层设计3 3 4 4 4 持久层设计3 3 4 5 系统采集流程设计3 4 4 6 本章小结3 5 第五章互联互通监测系统的实现3 6 5 1 系统平台搭建3 6 5 2 系统持久层的实现3 6 5 2 1 对象关系映射3 6 5 2 2 持久化类3 8 5 2 3 持久化层性能优化4 0 5 3 业务逻辑层的实现4 l 5 3 1 业务逻辑类4 1 5 3 2 事务管理4 2 5 4 表示层的实现4 3 5 4 1页面实现4 3 5 4 2 控制器实现4 5 5 5 关键技术实现4 6 5 5 1 海量数据查询4 6 5 5 2h i b e r n a t e 缓存4 7 5 6 本章小结。4 8 第六章总结与展望4 9 6 1 研究成果4 9 6 2 存在不足与展望4 9 参考文献5 0 攻读硕士学位期间发表的论文。5 2 致谢5 3 武汉科技大学硕士学位论文第1 页 1 1课题研究背景及意义 第一章绪论 时至今日，轻量级j a v ae e 平台在企业开发中具有绝对的优势，j a v ae e 应用以其稳定 的性能、良好的开放性及严格的安全性，深受企业应用开发者的青睐。实际上，对于信息 化要求较高的行业，如银行、电信、证券及电子商务等行业，都不约而同地选择了j a v ae e 开发平台。 对于一个企业而言，选择j a v ae e 构建信息化平台，更体现了一种长途的规划：企业 的信息化是不断整合的过程，在未来的日子里，经常会有不同平台、不同系统的异构系统 需要整合。j a v ae e 应用提供的跨平台性、开发性及各种远程访问的技术，为异构系统的 良好整合提供了保证。 j a v ae e ( j a v ap 1 a t f o 姗e n t 唧f i s ee d i t i o n ) 是建立在j a v a 平台上的企业级应用的解决方 案，是s u n 公司提出的一种j a v a 企业级开发标准平台。它为以分布式和服务器为主的应 用提供了一个统一的平台，并且得到了业界的广泛支持。它提供开放和标准的开发环境， j a v ae e 使企业级应用系统得以建立。j a v ae e 的核心思想有两个，一个是分层的思想，另 一个是构件的思想。软件分层有利于软件开发的分工，使大型系统中所需的技术相互隔离。 j a v ae e 的每一层又定义了相应的构件开发规范，通过构件来实现层的功能，构件技术的 应用大大地提高了软件的可重用性。 今天的j a v ae e 应用，远远超出了s u i l 公司提出的经典j a v ae e 应用规范，而是一种 更为广泛的开发规范。经典j a v ae e 应用往往以e j b ( 企业级j a v ab e n ) 为核心，以应用 服务器为运行环境，通常这种架构开发模式开发、运行成本较高。本文所介绍的轻量级j a v a e e 应用具备了j a v ae e 规范的种种特性，如面向对象建模的思维方式、优秀的应用分层以 及良好的可扩展性、可维护性。轻量级j a v ae e 应用保留了经典j a v a 应用的架构，但开发、 运行成本更低。 1 2 作者主要工作 本课题结合移动通信监测系统的设计和实现，以自身参与系统的需求分析、软件架构 选择、设计实现等一系列相关工作为基础进行课题研究。该通信监测系统主要是对移动互 联互通指标进行监测，以下都将称作为互联互通监测系统。本文的主要工作包括： ( 1 ) 总结了当前j a v ae e 的技术现状，对其框架和m v c 开发模式进行了简要分析。 ( 2 ) 深入研究了轻量级框架h i b 锄a t e ，分析了h i b e m a t e 持久化处理的特点和其优缺点。 ( 3 ) 深入研究了轻量级框架s p r i n g ，介绍了其两大核心机制控制反转( i o c ) 和面向切 面编程( a o p ) ，分析了s p r i n g 的m v c 框架和s p r i n g 框架与h i b e m a t e 框架的无 第2 页武汉科技大学硕士学位论文 缝隙集成。 ( 4 ) 完成互联互通监测系统的需求分析、功能模块划分。 ( 5 ) 完成基于s p r i n g 和h i b e m a t e 整合框架的互联互通监测的设计和实现。 1 3 本文组织结构 本文的组织结构如下： 第一章绪论。本章主要介绍了课题的研究背景及意义，以及本文的主要工作和内容 安排。 武汉科技大学硕士学位论文第3 页 2 1j a v ae e 概述 第二章j a v ae e 概述及架构分析 2 1 1j a v ae e 简介 j a v ae e 英文全名j a v ap l a t f o me n t e r p r i s ee d i t i o n ，是建立在j a v a 平台上的企业级应用 的解决方案。j a v ae e 技术拥有j a v as e ( j a v a 标准版) 平台的所有功能，同时还提供了对 e j b 、s e r v l e t 、j s p 、x m l 等企业级技术的全面支持，形成了一个开发健壮且可移植的企 业级应用系统的完整体系结构。j a v ae e 的出现极大地简化了企业级市场中各种解决方案 的开发，并解决了之前非常棘手的系统部署和管理等问题，因此到目前为止，j a v ae e 2 】已 经成为企业级开发的工业标准和首选平台。 j a v ae e 是由s 吼公司提供的一系列标准组成，这些标准定义了j a v ae e 各个组件的接 口和其他一些规范。目前很多公司都依据j a v ae e 的规范提供了j a v ae e 的实现或产品， 由于这些产品都是符合j a v ae e 规范的，所以企业级系统可以在这些不同的产品之间方便 地移植。比如j a v ae e 定义了应用服务器的标准，在此之上很多厂商开发了自己的产品， 如b e a 的w e b l o 西c 、i b m 的w e b s p h r e 以及开源的j b o s s ，等等，虽然有众多的应用服 务器可以选择，但他们是符合j a v ae e 规范的，所以应用系统可以轻松地在这些服务器之 上部署并移植。 2 1 2j a v ae e 优势 j a v ae e 是建立在j a v as e 平台基础上的企业级平台开发标准，它利用j a v a 平台来简化 企业解决方案的开发、部署和管理等相关复杂问题。j a v ae e 不仅拥有j a v a 的“编写一次、 随处运行”的特性，还提供了方便的数据库存取方法、透明的远程调用、强大的消息机制、 健壮的安全模式等特性，j a v ae e 还带来了包括e j b ( e m p r i s ej a v 据e a l l s ) 、j a v as e 1 e t s 、 j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) 在内的众多优秀技术和框架。其最终目的就是使企业开发者大幅 缩短开发成本和投放市场的时间。目前看来，经过多年的发展，j a v ae e 已经达到了预期 的目的，并且获得了巨大的成功。 j a v ae e 为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的企业级系统提供了良好的支持。 具体体现在以下几个方面： ( 1 ) 加快了开发周期和速度 客户从提出需求到得到响应的时间是个很重要的因素。企业需要更快地开发和部署它 们的企业应用程序，并根据用户的需求方便快速地对系统进行修改、完善和升级。所以这 个系统需要简单而又有效率地把原来已有的系统集成起来，并且要具有良好的可扩展性， 以迎接将来不断变化的市场需求。j a v ae e 的分层体系结构就能很好地满足这个要求。 同时企业级应用程序需要很快地从原型发展到产品，并且快速地在产品的生命周期中 不断完善。而“编写一次，随处运行”的特性，使得j a v ae e 系统能更方便地测试与部署， 第4 页武汉科技大学硕士学位论文 从而大大提高了开发的效率。 ( 2 ) 可扩展性 作为企业级的应用程序需要有很强的扩展性，企业会面临需要将它们的w e b 应用程序 扩大规模的情况，这个时候，如果采用了不合理的技术，就会造成很大的成本和技术风险。 而j a v ae e 平台标准保证了企业依据此标准建立的系统能比较方便地进行扩展，j a v ae e 平 台采用了多层结构，在各层之间提供了方便的资源管理和服务，比如数据库的连接等，这 样开发人员就不用顾忌数据库连接的负载平衡等问题了。同时，可以根据客户端的类型和 数量级来确定所用的服务器，并且在需要的时候变更服务器而不需要对系统本身作出太大 的改动。 ( 3 ) 组件模型带来简化的构架 j a v ae e 平台可以在任何符合标准的服务器上运行，并且基于组件的j a v ae e 开发模型 能更容易地将需求确定成功能，并且由于只需要升级必要的组件，所以系统的升级比较方 便。 组件能在运行的时候根据配置来连接其他的组件，有了可配置的组件行为，开发人员 就不需要重写代码，开发人员通过这些配置来与组件所在的服务器交流，这个过程也可以 通过自动化的工具来实现。 ( 4 ) 与现有系统集成 企业的数据是多年积累的结果，往往位于一个比较古老的系统中，所以企业级应用系 统的开发人员会面对一个重大的考验，就是如何利用并集成那些多年来一直使用的数据系 统。为了实现这个目标，j a v ae e 平台通过中间层和后台服务来访问这些现有系统。具体 来说，j a v ae e 平台提供了下面这些技术来与现有的信息系统集成。 j d b c 是用j a v a 访问关系数据库的a p i 。 t h ej a v at r a n s a c t i o n a p i ( j t a ) 是在各个异种的企业信息系统间管理和协调事务的 a p i 。 t h ej a v an a m i n ga n dd i r e c t o r yi n t e r f a c e ( j n d i ) 是访问现有信息系统的命名和目录服 务a p i 。 t h ej a v am e s s a g es e r v i c e ( j m s ) 是利用i b mm q 或t i b c or e n d e z v o u s 这些系统来发 送和接收消息的a p i 。 j a v ai d l 是调用c o r b a 的a p i 。 ( 5 ) 服务器、工具和组件的自由选择 开发企业应用程序，需要根据手头的项目以及技术能力和投资成本，选择并配置应用 系统，以得到最优化的效果。j a v ae e 平台为此提供了多种自由的选择，这些选择包括服 务器、组件和其他工具等。 ( 6 ) 更专业化的开发人员。 j a v ae e 的基于组件的开发模式能够根据不同的技能来细化开发人员的职能。所有参 与开发过程的人员能更好地发挥他们的特长，j s p 模板的设计者就能专心于他的工作，而 武汉科技大学硕士学位论文第5 页 商业逻辑的开发者、部署人员也能专注于自己擅长的领域。这个特点对于程序的升级也有 好处，一个j a v ae e 系统最常改变的一般是前台的用户界面，这样网页设计师就可以着力 于页面的设计而不需要编程能力。当然这些职能的划分在不同的开发小组中会有不同，在 有些项目中，或许一两个人就能把所有的职能角色都分配掉了。 2 2 j a v ae e 架构分析 在j a v a 企业级应用开发中，一直存在着重量级和轻量级两种架构开发路线。重量级架 构是指一般运用j s p 、j a v as e r v l e t 、e j b 及j d b c 构建企业级应用程序的传统的j a v ae e 架 构，这种架构虽然能满足开发需求，但是仍存在着如可移植性差、开发周期长、测试困难 等诸多弊端，并且基于e j b 的重量级的架构在许多问题的解决方法上都过于复杂，经常会 出现“过度开发”的问题。面对这种情况，各种轻量级j a v ae e 架构技术应运而生，所谓“轻 量级”是相对于“重量级”而言的，鼓励人们使用p o j o ( p l a i no l dj a v ao b j e c t ) 进行编程。轻量 级架构方案在继承传统的j a v ae e 采用多层架构的基础上，主要针对业务逻辑层和数据持 久层进行了较大的改进和突破。 这两条路线都体现了分层架构( 表示层、业务层、持久层) 的思想，但是它们在各层的 解决方案上存在着实现上的差异，下面分别对它们进行简单的介绍。 2 2 1 重量级的j a v ae e 架构 e j b 英文全称是e n t e r p r i s ej a v a b e a n ，即企业j a v a b e a n ，是一个用来构建企业级应用的 服务器端可被管理组件。e j b 在1 9 9 8 年被确定为j a v ae e 的核心规范。在早期e j b 是j a v a e e 中最为引人注目的技术，它第一次提出声明式事务管理的概念，极大地简化了企业级应 用的开发，e j b 为j a v a 企业级开发带来了全新的开发模型，提供了一个架构开发和配置到 客户端的分布式业务逻辑，能显著地减少开发扩展性高度复杂的企业应用的难度。 e j b 架构的能提供远程服务、分布式能力、组件级安全性、持久化能力、同遗留应用 进行集成和良好的伸缩性等众多的开发j a v a 企业级系统的优点。然而随着应用需求的不断 提高，e j b 隐藏的一些弊端就渐渐暴露出来了，这主要体现在e j b 规范上，归结起来有以 下几个方面： ( 1 ) 侵入性：开发人员在使用e j b 容器提供的底层服务时，系统的业务组件不得不声 明e j b 的各种接口，从而使开发人员除了考虑系统本身的业务逻辑服务外，还需要考虑与 e j b 的兼容性。同时编写e j b 组件是非常复杂和困难的，为了实现一个e j b 组件，除了编 写b e a n 本身的实现类外，还需要编写额外的h o m e 接口和r e m o t e 接口。 ( 2 ) 不易测试：因为e j b 应用严重地依赖于容器服务，因此e j b 应用无论是使用远程 接口还是本地接口，测试都会变得十分困难。 ( 3 ) 不易部署：e j b 应用中复杂的类装入器、复杂的部署描述符、更慢的开发、部署和 测试周期，都会使e j b 应用的部署变得十分困难，而严重降低了开发人员的工作效率。 ( 4 ) 结构层次不够清晰：因为应用e j b 需要接收e j b 本身的基础组件服务，从而使系 统的复杂度变高、性能降低。 第6 页武汉科技大学硕士学位论文 尽管存在上述几点弊端，e j b 仍然是解决分布式应用和复杂事务管理不错的解决方案。 如果，开发应用中不需要应用分布式应用和复杂的事务管理，应用e j b 反而会增加应用开 发的复杂度、降低开发人员的开发效率。随着s p r i n g 、h i b e r n a t e 等一些轻量级的框架的出 现和发展，e j b 应用显得更加笨重，开发的难度和成本远远大于轻量级应用框架。2 0 0 6 年 5 月，s u n 公司引入了新的机遇p o j o 和i o c 技术的e j b 3 模型。与早期的e j b 相比，e j b 3 更具灵活性，其开发和部署也大大简化了。 2 2 2 轻量级的j a v ae e 架构 轻量级j a v ae e 架构是相对于e j b 这个重量级架构而言的，这些框架隐藏了一些复杂 性( 如事务、安全性和永续性等) 的应用，简化了企业级软件开发，提升了代码的重复使 用能力，提高了开发效率，从而保证了软件质量。 目前，j a v ae e 多层架构上已经开发出了很多框架，这些框架大大减轻了开发人员的 负担，开发人员可以将不同层上的框架整合到一起，从而能够从繁琐的底层编码中解脱出 来。 s p r i n g 是当今最为流行的j a v ae e 应用程序框架之一。作为一个轻量级的容器，s p n n g 也是目前j a v ae e 开发领域中e j b 的主要替代者。对于大多数的应用情况，采用s p r i n g 作 为容器来处理事务、o r m ( 对象关系映射) 和j d b c 数据访问等，与采用e j b 及e j b 容 器来完成相同的功能比较而言，前者是一种更好的选择。s p r i n g 的核心是i o c 容器，该容 器实现了i o c ( i n v e r s i o no fc o n t r o l ，控制反转) 模式。作为一个应用程序框架，s p r i n g 的目 标是以一致的、高效的方式构建整个应用程序，它将各个层次的最佳框架的合理地组合在 一起，以建立一个连贯的完善的体系结构。s p r i n g 框架包含多个子框架，这些子框架之间 彼此独立，可以使用其它更合适的框架方案加以替代。例如，s p r i n g 有自己的m v c 框架 方案，开发者可以根据具体需求选用其它的框架，如t a p e s t r y 框架。此外，s p r i n g 还提供 了大量的中间层功能模块，能够大大简化j a v ae e 的开发，更轻松地实现轻量级、可扩展 的j a v ae e 架构。 h i b e r n a t e 是采用o r m 模型实现数据持久层的一个优秀的j a v a 开源框架，它提供了众 多强大、高效的持久化j a v a 对象的服务。h i b e r n a t e 对j d b c 进行了轻量级的封装，同时提 供完善的透明持久化；为应用程序增加o r 映射的，但又不脱离底层的关系数据库。利用 h i b e r n a t e ，开发人员可以方便的按照面向对象的思维操作数据库，并可以使用h i b e r n a t e 所提供的h q l ( h i b e m a t eq u e r yl a n g u a g e ) 完成j a v a 对象和关系型数据库之间的转换操作。 h i b e r n a t e 经历了6 年的发展，特别是随着h i b e r n a t e 3 的正式发布，h i b e r n a t e 已经发展成为 一个在性能、灵活行、可扩展性等方面都趋于完美的持久化工具。目前h i b e r n a t e 已成为应 用最广泛、最具影响力的o r m 工具，正逐渐应用于各种应用系统的持久层。 2 3m v c 模式研究 在j a v ae e 企业系统的解决方案中，m v c t 3 】设计模式是一个实现软件复用和提高编程 效率的经典方案。 武汉科技大学硕士学位论文第7 页 m v c 英文即m o d e l 、e w 、c o n 仃o l l e r ，m v c 的设计思想是将表示、处理、跳转进 行强制的分离，形成m o d e l ( 模型) 、e w ( 视图) 、c o r l t r o l l 叫控制) 三个层次的模块组件，这 三个层次相互独立又协同工作，最终达到提高系统应用的可扩展性和可维护性。m v c 模 式的整体效果可如图2 1 所示。 态 态更新 图2 1m v c 模式效果图 视图( e w ) ：代表用户交互界面，主要负责用户提交请求和显示处理结果。典型的视 图技术包括：j s p 技术【4 】【5 】，l 静态页面等等。 模型( m o d e l ) ：也可以称作业务模型，主要用于接收视图的请求，然后进行处理并将结 果返回。 控制器( c o n 仃0 1 1 砷：主要负责跳转工作，控制系统的整个业务流程，实现模型和视图 的协同工作。控制层接收视图提交的信息，但并不做业务处理，而是调用模型层来处理， 最后把处理结果返回给视图。 目前常用的m v c 框架【6 】，包括s 仇l t s l 、s t n j t s 2 、w e b w o r k 、j s f 、t a p e s 仃y 和s p r i n gm v c 等。这些框架都有各自的优点，都能提供良好的层次分隔能力，并在分层的基础上，提供 一些辅助组件来帮助应用的开发。本文选用的m v c 框架是s p n n gm v c 。 2 4 本章小结 本章研究的内容包括：j a v ae e 概述及其优势、j a v ae e 的架构分析和m v c 设计模式 【刀。通过本章对上述基础理论的研究，可以加深我们对轻量级j 2 e e 架构有一个更加深入的 认识，为我们进一步研究和设计基于s p r i n g 和h i b e n l a t e 整合框架的架构打下了坚实的理 论基础。 第8 页武汉科技大学硕士学位论文 第三章框架研究与整合 j a v ae e 应用的不断推广，也产生了众多优秀的基于j a v ae e 多层次架构的框架，这些 框架大多都是根据实际开发经验设计产生的，采用这些框架有利于整个系统结构的改善、 流程的固定化，易维护性和代码的可重用性。 大多数j a v ae e 框架都遵循多层架构模式，从多种j a v ae e 框架中选择优秀的轻量级 框架并加以整合集成，可构造出性能更好的软件平台架构。本章即是通过对s p r i n g 和 h i b e r n a t e 两种轻量级框架的研究来探索出一种良好的整合方案，以形成满足互联互通监测 系统快速开发要求的轻量级s h 架构。 3 1h i b e r n a t e 框架 h i b e r n a t e 是一个免费的j a v a 开源框架，也是轻量级j a v ae e 应用的持久层解决方案， h i b e r n a t e 利用映射机制，将操作底层数据库转变为操作持久化对象，一定程度解放了开发 人员的编程思想，h i b e r n a t e 是完全面向对象的，相比传统的e j b 方案【8 】【9 1 ，h i b e r n a t e 采用 了低侵入式的设计，即完全采用普通的j a v a 对象( p o j o ) 。h i b e r n a t e 是对j d b c 的简单封 装【l o 】，并提供数据查询和获取数据的类方法，可以大幅度缩短使用j d b c 处理数据持久化 的时间。 3 1 1o r m 简介 j a v ae e 应用开发中采用的数据库绝大多数是关系型数据库，而j a v a 是面向对象的语 言，尽管可以采用一些技术将两者连接起来，但总会因为这种不匹配性影响编程效率，开 发者希望有一种技术来解决面向对象和关系型数据库之间存在的不匹配的问题，而o r m 就是这样一种技术，o r m 可以理解成一种完成面向对象语言到关系型数据库的映射。o r m 可以看做是面向对象与关系型数据库之间的桥梁，它既可以利用面向对象语言的简单易用 性，又可以利用关系型数据库的技术优势。 o r m 从本质上就是将数据从一种形式转移到另外一种形式，o r m 框架是负责将持久 化对象操作转换为底层数据库操作。o r m 工具提供了持久化类和数据表之间的映射关系。 通过这种映射关系，我们可以很方便地通过持久化类实现对数据表的操作。o r m 实现映 射的基本方式是数据表的行映射对象的实例、数据表的列映射对象的属性。基于这种方式， o r m 工具可以完成对象模型与关系模型之间的相互映射。 o r m 有多种持久层框架，如h i b e r n a t e 、i b a t i s 、t o p l i n k 等。其中h i b e r n a t e 是其中应 用最为广泛的一个框架，已确立了在j a v ao r m 架构中的领导地位。 3 1 2h i b e r n a t e 概述 h i b e r n a t e 是个自由、开源的软件，也是j a v ae e 系统架构下的一个轻量级框架，是 j a v a 语言下的对象关系映射解决方案。下面从h i b e r n a t e 用途、h i b e r n a t e 架构、h i b e r n a t e 的核心接口】以及h i b e r n a t e 对象状态来简要简要介绍h i b e r n a t e 。 武汉科技大学硕士学位论文第9 页 ( 1 ) h i b e r n a t e 用途 h i b e r n a t e 的主要用途是实现持久化。h i b e r