（计算机应用技术专业论文）基于j2ee的企业能源管理的研究.pdf

沈阳理工大学硕士学位论文 摘要 能源在企业成本中占有相当大的比重。而有些企业能源利用效率低，单位产 品能耗高，这就相应地增加了企业的成本，削弱了企业的市场竞争力，因此降低 能源消耗是企业降低成本的重要途径。如何协调能源与成本的关系，确保在激烈 的市场竞争中企业的经济效益，是这些企业面临的重要课题之一，也是课题研究 的意义所在。 选择良好的体系结构对于企业能源管理系统的开发、维护和扩展具有重要的 意义。论文提出了基于j 2 e e 的轻量级w e b 框架s 眦s + s p r i n g + h i b e m a t e 的系 统结构，并将这三种框架技术整合起来应用到系统中，从而提高了项目代码的可 重用性和开发效率。在该框架中采用s t r u t s 架构作为表示层，s p r i n g 架构作为业务 层，h i b e r n a t e 架构作为持久层。 文章以框架到框架整合再到在企业中的应用作为主线。首先介绍了与该系统 开发相关的技术和知识背景，在完成了系统功能分析和总体设计之后，重点介绍 了两方面的内容，一方面介绍了如何应用配置s t r u t s + s p r i n 妒h i b e m a t e 框架，并以 用户登录模块为例说明它们结合应用到系统的开发过程；另一方面描述了课题的 特色和创新之处，即利用a j a x 技术实现的局部刷新模块和利用缓存技术实现的缓 存管理模块。 关键词：企业能源管理；j 2 e e ：s t r u t s ：s p r i n g ；h i b e r n a t e 沈阳理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ee n e r g yh o l d st h eq u i t eg r e a tp r o p o r t i o ni nt h ee n t e r p r i s ec o s t s b u tt h eu s i n g e f f i c i e n c yo fs o m ee n t e r p r i s ee n e r g yi sl o w , t h eu n i tp r o d u c te n e r g yc o n s u m p t i o ni sh i g h , c o r r e s p o n d i n g l y i n c r e a s e d e n t e r p r i s e sc o s t ， w e a k e n e d e n t e r p r i s e s m a r k e t c o m p e t i t i v e n e s s ，t h e r e f o r er e d u c e st h ee n e r g yc o n s u m p t i o n i st h ei m p o r t a n tw a yo ft h e e n t e r p r i s er e d u c i n gt h ec o s t h o wt oc o o r d i n a t et h er e l a t i o n so ft h ee n e r g ya n dt h ec o s t ， g u a r a n t e e dt h a te n t e r p r i s e se c o n o m i ce f f i c i e n c yi nt h ei n t e n s em a r k e tc o m p e t i t i o n ，i s o n ew h i c ho fi m p o r t a n tt o p i c st h e s ee n t e r p r i s e sf a c e ，i sa l s ot h i st o p i cr e s e a r c h s i g n i f i c a n c ei s c h o o s e st h eg o o da r c h i t e c t u r er e g a r d i n gt h ee n t e r p r i s ee n e r g ym a n a g e m e n t s y s t e m sd e v e l o p m e n t , t h e m a i n t e n a n c ea n dt h e e x p a n s i o n h a st h ev i t a l s i g n i f i c a n c e t h i sp a p e rp r o p o s e sas y s t e m s t r u c t u r et h a ti sb a s e do nj 2 e el i g h t w e i g h t w e bf r a m e w o r ks t r u t s + s p r i n g + h i b e m a t e , a n da p p l i e st h ec o m b i n a t o r i a lf r a m e w o r kt o t h es y s t e m s ot h ec o d e sa l er e u s a b l ea n da tt h es a m et i m et h ep r o j e c ti sm o r e m a i n t a i n a b l e t h ep r e s e n t a t i o nl a y e rw a sc o n s t r u c t e dw i t hs t r u t s ，t h eb u s i n e s sl a y e rw a s c o n s t r u c t e dw i t hs p r i n ga n dt h ep e r s i s t e n c el a y e rw a sc o n s t r u c t e d 、析mh i b e r n a t ei nt h e f r a m e w o r k t h i sp a p e rs t a r t s1 i t l lf r a m e w o r kt of r a m e w o r ki n t e g r a t i n g ，t ot h ea p p l i c a t i o ni n e n t e r p r i s e s f i r s t ，t h ep a p e ri n t r o d u c e st h et e c h n o l o g ya n dt h eb a c k g r o u n do fk n o w l e d g e a s s o c i a t e dw i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h es y s t e m a f t e rt h ea n a l y s i so ft h es y s t e mf u n c t i o n a n dt h ee n t i r es t r u c t u r ed e s i g n , t h e ne m p h a s i z e st w op o i n t s o no n eh a n dt h ep a p e r i n t r o d u c e sh o wt oi n t e g r a t et h es t r u t s ，t h es p r i n ga n dt h eh i b e r n a t e ，a n de x p l a i n s 谢n l e x a m p l e s h o wt o i n t e g r a t et h e mt oa p p l yd u r i n gt h e c o u r s eo ft h es y s t e m s r e a l i z a t i o n ；o nt h eo t h e rh a n dt h ep a p e rd e s c r i b e st h i st o p i c sc h a r a c t e r i s t i ca n dt h e i n n o v a t i o np l a c e ，a n dt a k et w om o d u l e sa st h ee x a m p l ed i s c u s s e st h ed e t a i l so ff u n c t i o n r e a l i z a t i o n k e yw o r d s ：e n t e r p r i s ee e r g ym a n a g e m e n t ；j 2 e e ；s t r u t s ；s p r i n g ；h i b e r n a t e 沈阳理工大学 硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本 人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出， 并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要 贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本 声明的法律结果由本人承担。 作者( 签字) ：刁渺 日期 ：删月夕日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文 的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：砂易认 日 期：枷 7 指导教师签名：靓池缈 凝 砖专0 第1 章绪论 1 1 课题的提出 第1 章绪论 胡锦涛总书记在党的十七大报告中着重指出：“加强能源资源节约和生态环境 保护，增强可持续发展能力。坚持节约资源和保护环境的基本国策，关系人民群 众切身利益和中华民族生存发展。必须把建设资源节约型、环境友好型社会放在 工业化、现代化发展战略的突出位置，落实到每个单位、每个家庭。要完善有利 于节约能源资源和保护生态环境的法律和政策，加快形成可持续发展体制机制。 落实节能减排工作责任制。开发和推广节约、替代、循环利用和治理污染的先进 适用技术，发展清洁能源和可再生能源，保护土地和水资源，建设科学合理的能 源资源利用体系，提高能源资源利用效率。 可见，能源是国民经济的基础，是制约经济和社会发展的重要因素。 然而，在我国的能源消耗中，工业企业是我国能源消耗的大户，能源消耗量 占全国能源消耗总量的7 0 左右。因此，科学地管理、合理地使用、有效地节约 能源已成为企业技术改造的重要课题。对于各个企业来说，能源消耗的水平直接 影响产品的成本和利润指标。 为了能使企业更好的完成资源调配、组织生产、部门结算、成本核算，需要 建立一套有效的能源系统，它可以对能源供应进行监测，对能源信息进行合理的 分析和利用，同时方便企业的计量和成本核算工作；并具有投资少，效益高，信 息化程度高，系统稳定可靠的特点。在我国节能降耗的大趋势下，企业能源管理 系统必能为企业带来可观的效益。为我国到二0 二o 年实现全面建成小康社会的 奋斗目标打下坚实的基础。 1 2 研究现状与发展趋势 过去，大部分的企业能源管理系统大都是采用传统的c s 开发模式的，在这 沈阳理工大学硕士学位论文 种模式下，企业内部可以共享数据，但是随着更多的业务处理对系统提出更高的 要求，这种模式逐渐会暴露出许多缺点。如“胖客户机打现象，数据库服务器负 担过重，可维护性差，可移植性差等。更有甚者，有的企业对能源数据进行采集， 是派专人抄送仪器、仪表的数据，并逐级上报。这样的缺点是手工操作效率低， 不能满足大范围的数据采集需要。目前，好多企业意识到了上述缺点，因此企业 能源管理系统也由传统的两层c s 开发模式向多层b s 开发模式所演变。随着美 国s u n 公司推出的建立在j a v a2 平台上的企业级应用的解决方案j 2 e e ( j a v a2 e n t e r p r i s ee d i t i o n ) ，和j 2 e e 技术的日趋成熟，各种基于j 2 e e 技术的w e b 开源框 架也迅速的产生，如提出最早的s t r u t s 框架。因此，好多企业在开发自己的能源管 理系统时都选用s t r u t s + e j b 。然而，在这种架构体系中，其业务层主要是靠业务组 件e j b 来实现的。虽然e j b 一度被认为是j 2 e e 的核心组件，但它是典型的重量 级组件，具有部署复杂等缺点。 显而易见，以前的企业能源管理系统将会面i 临诸多的问题，急需一套轻量级 的解决方案。 目前，s t r u t s + s p r i n g + h i b e r n a t e 的联合框架已经风靡全球，几乎所有的软件 公司已经不再单纯的使用j s p + s e r v l e t + j a v a b e a n 来开发自己的项目，而是首先选 择一个优秀的框架，而s t r u t s 是其最好的选择。而最近两年h i b e r n a t e 技术的诞生 和在国外的风靡，直接使e j bc m p 2 0 退出了高端技术的舞台，写进了历史。 h i b e r n a t e 以其独到的设计，强大的功能，极高的运行效率，极少的内存空间消耗， 简洁的代码，清晰的文档等等，创造了j a v a 技术的一个奇迹。s p r i n g 作为一个应 用于所有层面的综合框架，具有强大的应用功能及灵活性，非常适合作为一些大 规模软件项目的底层平台。随着这三种技术的不断升级，不断完善和可扩展性的 不断增强等，使其功能越来越强大。s t r u t s + s p r i n g + h i b e r n a t e 技术现已成为目前 国外众多知名软件企业最主流的应用技术，也是j 2 e e 未来发展的趋势。 目前s t r u t s + s p r i n g + h i b e r n a t e 的联合框架也风靡了中国，国内众多软件企业 已开始认识到s t r u t s + s p r i n g + h i b e r n a t e 的联合框架的卓越功能和发展趋势。因此 成为企业能源管理系统的首选开发框架。 目前企业能源管理系统的发展已经比较成熟，然而现在规划的是面临2 1 世纪 的系统，要经得起时代的考验。因此，在技术上要追求先进。当今社会，效率决 第1 章绪论 定盈利，这就决定了现代系统最重要的目标就是高效性，这也是系统针对以往系 统的改进之处。这一点将在系统实现部分讲述。 1 3 论文研究的主要内容及各章节的安排 论文介绍了如何将基于j 2 e e 的s t r u t s + s p r i n g + h i b e r n a t e 轻量级框架应用到 企业能源管理系统的开发中，以提高信息系统的可复用性，可扩展性和可维护性。 论文首先对相关的知识背景以及所用到的各项技术进行了介绍。其次进行了整个 系统的总体设计，从开发环境，包括软件环境和开发工具的介绍，到功能设计、 数据库设计。又列举了三个模块的实现，来说明本系统的详细设计。最后对本课 题的研究工作进行了总结，并展望了下一步的工作。 论文的各章节安排如下： 第l 章：绪论。阐述了课题的背景，以及当前企业能源管理系统的现状和发 展趋势。 第2 章：j 2 e e 相关知识。阐述了j 2 e e 概述、架构、应用组件和容器，以及 j 2 e e 提供的标准服务。 第3 章：s t r u t s + s p r i n g + h i b e m a t e 整合框架研究。首先，分别阐述了s t r u t s 、 s p r i n g 以及h i b e r n a t e 三种框架的基本构成与工作原理；又把三种框架结合在一起 详细分析了s t r u t s + s p r i n g + h i b e r n a t e 整合框架的体系结构以及优点。 第4 章：基于j 2 e e 的企业能源管理系统的总体设计。这一章主要介绍了系统 总体功能的设计以及数据库的设计。 第5 章：基于j 2 e e 的企业能源管理系统的实现。主要介绍在应用中s p r i n g 、 s t r u t s 、h i b e r n a t e 三种框架的具体配置与实现过程，以及相关页面的设计与实现。 沈阳理工大学硕士学位论文 2 1j 2 e e 概述 2 1 1j 2 e e 的概念 第2 章j 2 e e 相关知识 j 2 e e ( j a v a2p l a t f o r m ，e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 是美国s u n 公司推出的一个适用于企业 级计算的支持多层、分布式应用的全新概念的j a v a 平台。目前，j a v a2 平台有3 个版本，它们是适用于小型设备和智能卡的j 2 m e ，适用于桌面系统的j a v a2 平台 标准版j 2 s e ，适用于创建服务器应用程序和服务的j a v a2 平台企业版j 2 e e 。 j 2 e e 技术的基础便是j a v a2 平台，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。j 2 e e 不仅巩固了标准版中的 许多优点，例如“编写一次、随处运行 的特性以及j 2 s e 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 等技术的全面支持，j 2 e e 已经成为企业级 开发的工业标准和首选平台。这种开放性的标准，使得用户具有更多的选择性， 不仅能够帮助开发者节省许多时间用于分析构建客户的业务模型，而且可以在同 一平台上构建各个信息系统，使得信息系统之间的相互通信、信息共享变得非常 简单。因此，j 2 e e 已成为当前构建企业信息系统的主流技术。 2 1 2j 2 e e 的优势 j 2 e e 平台为企业应用提供了大量好处t 第一，j 2 e e 在各种领域内创建了适用于企业计算需要的一系列标准，如数据 库建立、企业业务组件、面向信息的中间件( m o m ) 、w e b 相关组件、通信协议、 协同工作等。 第二，j 2 e e 基于开放的标准，可以使先进的技术更好地发展，保护技术投资。 第三，j 2 e e 提供开发组件的标准平台，适用于不同的供应商，有效地避免了 供应商独立封装的局面。 4 第2 章j 2 e e 相关知识 第四，j 2 e e 缩短了产品投入市场的时间。绝大多数供应商的产品的基础架构 或部件都是遵循j 2 e e 指定标准而开发，因此，现在的i t 机构可以摆脱中间件的 困扰而专注于自己的业务应用。 第五，j 2 e e 提高了编程效率，因为j a v a 程序员可以在j a v a 语言基础上相对容 易地掌握j 2 e e 技术。所有企业软件的开发都可以在j 2 e e 平台上使用j a v a 作为编 程语言来实现。 最后，j 2 e e 提高了现有不同种类开发环境的协同工作能力【i j 。 2 2j 2 e e 平台 2 2 1j 2 e e 构架 j 2 e e 构架是一个多层结构，如图2 1 所示。 用户层 厂 w r e b 层 广 业务层 厂 e i s 层 厂 图2 1j 2 e e 构架 j 2 e e 架构包含以下几层： 用户层：用来与用户交互，并把来自系统的信息显示给用户。j 2 e e 平台支持 不同类型的用户，包括h t m l 用户、j a v aa p p l e t s 和j a v a 应用等。 w e b 层：w e b 层产生表示逻辑，并接受来自表示客户端的用户反馈，这些表 示客户端通常为h t m l 客户端、j a v aa p p l e t s 和其他的w e b 客户端。在所接收的客 户端请求的基础上，表示层对用户的请求产生相应的回应。j 2 e e 平台中，是由 w e b 容器内的s e r v l e t 和j s p 来实现这一层的。 业务层：这一层处理应用的核心业务逻辑。业务层为低层业务服务组件提供 沈阳理工大学硕士学位论文 必要的接口。业务组件通常被实现为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、事务和资源分配等。 企业信息系统层( e i s ) ：这一层为企业的信息系统服务，包括数据库系统、 事务处理系统、遗产系统和企业资源计划系统等。e i s 层是j 2 e e 应用于非j 2 e e 应用或遗产系统集成的连接点。 2 2 2j 2 e e 应用组件和容器 j 2 e e 组件容器支撑j 2 e e 平台的应用组件。容器为现有组件和服务于客户端 的组件提供必要构架和支撑的服务。容器通常作为一个j a v a 兼容的运行环境为组 件提供服务。 j 2 e e 平台的核心应用组件有： j a v a 应用组件：运行在应用容器内的独立的j a v a 程序。 a p p l e t 组件：运行在a p p l e t 容器内，通常由w e b 浏览器支持。 s e r v l e t 和j s p ：运行在w e b 容器内的w e b 层组件。s e r v l e t 和j s p 提供动态表 现页面内容的机制，包括页面内容的准备、处理和显示的格式等。 e j b 组件：运行在e j b 容器内的业务组件( 通常绑定到某个应用服务器产品 中) 。e j b 组件，或称企业b e a n ，分为会话b e a n 和实体b e a n 两类。会话b e a n 是适 用于事务处理和工作流的企业b e a n 。会话b e a n 分有状态的和无状态的两种。有状 态会话b e a n 在客户端调用方法时，保留客户端的状态：而无状态会话b e a n 在客户 调用方法时，不保留客户端的状态。当不需要保存状态时使用无状态会话b e a n ， 它可以提供比有状态会话b e a n 更好的执行性能。而当一些状态需要保存时，则使 用有状态会话b e a n 。会话b e a n 实例适用于单独的用户会话，不能被多个用户共享。 当业务组件需要保留并在多个用户间共享的情况下，我们可以使用实体b e a n 。实 体b e a n 持久性的管理方法分为b e a n 管理持久性( b ) 和容器管理持久性( c m ) 。 当b e a n 开发者在b e a n 中实现所有保留状态的机制时，我们使用b m p 。当b e a n 开 发者不需要在b e a n 中实现所有保留状态的机制时，我们使用c m p 。相反地，b e a n 开发者指定b e a n 属性和持久性存储之间必要的对应关系，并由容器来完成状态保 留工作。 第2 章j 2 e e 相关知识 2 2 3 标准服务 j 2 e e 平台的每一个产品都提供标准服务。这些标准服务也包括a p i ，其中这 些a p i 是j 2 e e 每一个产品都必须提供给应用组件的，以便应用组件可以访问这些 标准服务。 j 2 e e 平台的标准服务如下： j d b c ( j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ，j a v a 数据库连接) a p i 是一个标准 s q l ( s t r u c t u r e dq u e r yl a n g u a g e ，结构化查询语言) 数据库访问接口，它使数据库开 发人员能够用标准j a v a a p i 编写数据库应用程序。j d b ca p i 主要用来连接数据库 和直接调用s q l 命令执行各种s q l 语句。利用j d b ca p i 可以执行一般的s q l 语句、动态s q l 语句及带玳和o u t 参数的存储过程。j a v a 中的j d b c 相当与 m i c r o s o f t 平台中的o d b c ( o p e nd a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) 。 j m s ( j a v am e s s a g es e r v i c e ，j a v a 消息服务) 是一组j a v a 应用接口，它提供创建、 发送、接收、读取消息的服务。j m sa p i 定义了一组公共的应用程序接口和相应语 法，使得j a v a 应用能够和各种消息中间件进行通信，这些消息中间件包括m m m q s e r i e s 、m i c r o s o f tm s m q 及纯j a v a 的s o n i c m q 。通过使用j m sa p i ，开发人 员无需掌握不同消息产品的使用方法，也可以使用统一的j m sa p i 来操纵各种消 息中间件。通过使用j m s ，能够最大限度地提升消息应用的可移植性。j m s 既支 持点对点的消息通信，也支持发布订阅式的消息通信。 由于j 2 e e 应用程序组件一般分布在不同的机器上，所以需要一种机制以便于 组件客户使用者查找和引用组件及资源。在j 2 e e 体系中，使用j n d i ( j a v a n a m i n g a n dd i r e c t o r yi n t e r f a c e ) 定位各种对象，这些对象包括e j b 、数据库驱动、j d b c 数 据源及消息连接等。j n d ia p i 为应用程序提供了一个统一的接口来完成标准的目 录操作，如通过对象属性来查找和定位该对象。由于扑d i 是独立于目录协议的， 应用还可以使用j n d i 访问各种特定的目录服务，如l d a p 、n d s 和d n s 等。 j t a ( j a v at r a n s a c t i o na p i ) 提供了j 2 e e 中处理事务的标准接口，它支持事务的 开始、回滚和提交。同时在一般的j 2 e e 平台上，总提供一个j t s ( j a v at r a n s a c t i o n s e r v i c e ) 作为标准的事务处理服务，开发人员可以使用j t a 来使用j t s 。 j c a ( j 2 e ec o n n e c t o r a r c h i t e c t u r e ) 是j 2 e e 体系架构的一部分，为开发人员提供 沈阳理工大学硕士学位论文 了一套连接各种企业信息系统( e i s ，包括e r p 、s c m 、c r m 等) 的体系架构，对于 e i s 开发商而言，它们只需要开发一套基于j c a 的e i s 连接适配器，开发人员就 能够在任何的j 2 e e 应用服务器中连接并使用它。基于j c a 的连接适配器的实现， 需要涉及j 2 e e 中的事务管理、安全管理及连接管理等服务组件。 j m x ( j a v am a n a g e m e n te x t e n s i o n s ) 的前身是j m a p i 。j m x 致力于解决分布式 系统管理的问题。j m x 是一种应用编程接口、可扩展对象和方法的集合体，可以 跨越各种异构操作系统平台、系统体系结构和网络传输协议，开发无缝集成的面 向系统、网络和服务的管理应用。j m x 是一个完整的网络管理应用程序开发环境， 它同时提供了厂商需要收集的完整的特性清单、可生成资源清单表格、图形化的 用户接口；访问s n m p 的网络a p i ；主机间远程过程调用；数据库访问方法等。 j a a s ( j a v aa u t h e n t i c a t i o na n da u t h o r i z a t i o ns e r v i c e ) 实现了一个j a v a 版本的标 准p l u g g a b l ea u t h e n t i c a t i o nm o d u l e ( p a m ) 的框架。j a a s 可用来进行用户身份的鉴 定，从而能够可靠并安全地确定谁在执行j a v a 代码。同时j a a s 还能通过对用户 进行授权，实现基于用户的访问控制。 j a c c ( j a v aa u t h o r i z a t i o ns e r v i c ep r o v i d e rc o n t r a c tf o rc o n t a i n e r s ) 在j 2 e e 应用 服务器和特定的授权认证服务器之间定义了一个连接的协约，以便将各种授权认 证服务器插入到j 2 e e 产品中去。 通过使用j a x r p c ( j a v aa p if o rx m l - b a s e dp j c ) ，已有的j a v a 类或j a v a 应用 都能够被重新包装，并以w e bs e r v i c e s 的形式发布。j a x r p c 提供了将r p c 参数 ( i n o u t ) 编码和解码的a p i ，使开发人员可以方便地使用s o a p 消息来完成r p c 调 用。同样，对于那些使用e j b ( e m e r p f i s ej a v a b e a n s ) 的商业应用而言，同样可以使 用j a x r p c 来包装成w e b 服务，而这个w e bs e r v i c e 的w s d l 界面是与原先的 e j b 的方法是对应一致的。j a x r p c 为用户包装了w e b 服务的部署和实现，对 w e b 服务的开发人员而言，s o a p w s d l 变得透明，这有利于加速w e b 服务的开 发周期。 j a x r ( j a v aa p if o rx m l r e g i s t r i e s ) 提供了与多种类型注册服务进行交互的 a p i 。j a x r 运行客户端访问与j a x r 规范相兼容的w e bs e r v i c e s ，这里的w 曲 s e r v i c e s 即为注册服务。一般来说，注册服务总是以w e bs e r v i c e s 的形式运行的。 j a x r 支持三种注册服务类型：j a x rp l u g g a b l ep r o v i d e r 、r e g i s t r y - s p e c i f i cj a x r 第2 章j 2 e e 相关知识 p r o v i d e r 、j a x rb r i d g ep r o v i d e r ( 支持u d d ir e g i s t r y 和e b x m lr e g i s t r y r e p o s i t o r y 等) 。 s a a j ( s o a p w i t ha t t a c h m e n t sa p if o rj a v a ) 是j a x r p c 的一个增强，为进行低 层次的s o a p 消息操纵提供了支持【2 】。 一9 沈阳理工大学硕士学位论文 第3 章s t r u t s + s p r i n g + h i b e r n a t e 整合框架研究 3 1 实现l v i v c 机制的s t r u t s 框架 3 i 1m v c 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 的缩写，即模型视图控制器。m v c 是x e r o x p a r c 在八十年代为编程语言s m a l l t a l k - 8 0 发明的一种软件设计模式，至今已被广 泛使用。被推荐为s u n 公司j 2 e e 平台的设计模式，受到越来越多的w e b 开发者 的欢迎。 m v c 是一种设计模式，它强制性地把应用程序的输入、处理和输出分开。m v c 把应用程序分成三个核心模块：模型、视图和控制器，它们分别担负不同的任务。 图3 1 显示了这几个模块各自的功能以及它们之间的相互关系。 _ 方法调用 通知数据更新 事件 图3 1m v c 设计模式 视图视图是用户看到并与之交互的界面。视图向用户显示相关的数据， 并能接收用户的输入数据，但是它并不进行任何实际的业务处理。视图可以向模 第3 章s t r u t s + s p r i n g + h i b e r n a t e 整合框架研究 型查询业务状态，但不能改变模型。视图还能接受模型发出的数据更新事件，从 而对用户界面进行同步更新。 模型模型是应用程序的主体部分。模型表示业务数据和业务逻辑。一个 模型能为多个视图提供数据。由于同一个模型可以被多个视图重用，所以提高了 应用的可重用性。 控制器控制器封装的是外界作用于模型的操作，控制器接收用户的输入 并调用模型和视图完成用户的请求，在模型和视图之间起到了沟通的作用。当w e b 用户单击页面中的提交按钮发送h t m l 表单时，控制器接受请求并调用相应的模 型组件处理请求，然后调用相应的视图显示模型返回的数据p j 。 3 1 2s t r u t s 框架概述 随着m v c 模式的广泛使用，催生了m v c 框架的产生。在所有的m v c 框架 中，出现最早，应用最广的就是s t r u t s 框架。 s t r u t s 是a p a c h e 软件基金组织j a k a r t a 项目的一个子项目，s t r u t s 的前身是 c r a i g r m c c l a n a h a n 编写的j s pm o d e l 2 架构。 s t r u t s 在英文中是“支架、支撑的意思，这表明了s t r u t s 在w e b 应用开发 中的巨大作用，采用s t r u t s 可以更好地遵循m v c 模式。此外，s t r u t s 提供了一套 完备的规范，以及基础类库，可以充分利用j s p s e r v l e t 的优点，减轻程序员的工 作量，具有很强的可扩展性。 3 1 3s t r u t s 的核心组件 s t r u 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 m a p p i n g 、a c t i o nb e a n 、a c t i o n f o r m b e a n 、s t r u t s 标记库1 4 1 。 a c t i o n s e r v l e t ：控制器组件。是由o r g a p a c h e s t r u 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，它是这一框架的核心。我们 可以把它看作是s t r u t s 结构的w e b 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。它的基本功能是截获用户的h t t p 请求，并将用户请求封装到a c t i o n f o r m 中进行数据校验，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a c t i o n 中进 行业务逻辑处理，并根据处理结果返回一个a c t i o n f o r w a r d 对象，此对象连接到相 1 1 沈阳理工大学硕士学位论文 应的j s p 页面。 a c t i o n m a p p i n g ：a c t i o n m a p p i n g 对象，顾名思义就是a c t i o n 映射对象，它帮 助控制器进行框架内部的流程控制。a c t i o n s e r v l e t 是控制器任务的具体执行者， a c t i o n m a p p i n g 则为a c t i o n s e r v l e t 指明了具体执行路线，是s t r u t s 体系结构的具体 体现者。s t r u t s - c o n f i g x m l 是组响应用户请求的a c t i o n m a p p i n g 对象集合，每一 个用户请求都有一个a c t i o n m a p p i n g 对象与之相对应。它需要应用开发者配置与用 户请求相对应的a c t i o n f o r m 数据属性、是否需要进行数据校验和回写、a c t i o n 数 据处理、输入页面、以及处理完成后可能跳转的页面等一组属性信息，这组属性 信息构成一个a c t i o n m a p p i n g 对象，它决定了该项请求的处理过程。 a c t i o n f o r m ：a c t i o n f o r m 类是o r g a p a c h e s t r u t s a c t i o n a c t i o n f o r m 扩展类，程 序开发人员为每个表单都创建一个a c t i o n f o r mb e a n ，以维护w e b 应用程序的会 话状态，但一个a c t i o n f o r m 可以对应多个表单，具有很好的重用性。它要求为表 单中出现的每个字段定义一个属性，是视图与模型进行数据交换的桥梁。使用它 的目的是为了存储用户在相关表单中输入的数据，在数据校验通过后，由控制器 传送给相应的a c t i o n 进行业务逻辑操作，同时在数据校验失败后，将同一网页进 行再生，并提供一组错误信息，这样就可以让用户只修改错误的录入数据。 a c t i o n ：所有a c t i o n 类都是o r g a p a c h e s t r u t s a c t i o n a c t i o n 扩展类，是业务逻辑 的一个包装，是s t r u t s 应用程序开发的核心。a c t i o n 类的用途是接收控制器传送的 a c t i o n f o r m 类用户请求数据，根据请求数据处理业务逻辑，并根据处理结果指明 应用的流向，a c t i o n 类应控制应用程序的流程，而不是控制应用程序的业务逻辑。 通常将业务逻辑放在j a v a b e a n 或e j b 中处理，这样就可以为我们的w e b 应用提供 更大的灵活性和可重用性。 s t r u t s 标记库：j s p 视图组件所使用的s t r u t s 标记库由四类标记组成，它们分 别是： b e a n 标记：用来在j s p 页面中管理b e a n 。 逻辑标记：用来管理根据条件生成的输出文本和其它一些用来控制显示的信 息。 h t m l 标记：用来生成动态h t m l 用户界面和窗体。 模板标记：使用动态模板构造通用格式的页面模板，实现页面的继承性和可 第3 章s t r u t s + s p r i n g + h i b e r n a t e 整合框架研究 重用性。 s t r u t s 标记库功能强大，内容非常丰富，在此不再赘述，充分使用这些标记， 能最大限度地发挥s t r u t s 的作用。 3 1 4s t r u t s 的体系结构 s t r u t s 作为m v c 模式的典型实现，对m o d e l 、v i e w 和c o n t r o l l e r 都提供了对 应的实现组件，其具体的实现如图3 2 所示。 洲一桃t s - c o r n f i g x m l l ，( m o d e l ) j a v a b e a a ( c o n t r o l l e r ) 义u 多 ；杉 l i r a c t i o n s e r v l 武 l 浏览器卜 w | e b 服务器 日 t ( v i e w ) j s p 图3 2s t r u t s 框架结构图 下面结合该图对s t r u t s 架构的工作原理简单介绍，l 。 1 m o d e l 部分 s t r u t s 的m o d e l 部分由a c t i o n f o r m 和j a v a b e a n 组成。其中a c t i o n f o r m 用于封 装用户请求参数，所有的用户请求参数由系统自动封装成a c t i o n f o r m 对象；该对 象被a c t i o n s e r v l e t 转发给a c t i o n ；然后a c t i o n 根据a c t i o n f o r m 里的请求参数处理 用户请求。 而j a v a b e a n 则封装了底层的业务逻辑，包括数据库访问等。在更复杂的应用 中，j a v a b e a n 所代表的绝非一个简单的j a v a _ b e a n ，可能是e j b 组件或者其他的业 务逻辑组件。该m o d e l 对应图3 2 的m o d e l 部分。 2 v i e w 部分 s t r u t s 的v i e w 部分采用j s p 实现。s t r u t s 提供了丰富的标签库，通过这些标签 1 3 沈阳理工大学硕士学位论文 库可以最大限度地减少脚本的使用。这些自定义的标签库可以实现与m o d e l 的有 效交互，并增加了显示功能。对应图3 2 的j s p 部分。 整个应用由客户端请求驱动，当客户端请求被a c t i o n s e r v l e t 拦截时， a c t i o n s e r v l e t 根据请求决定是否需要调用m o d e l 处理用户请求，当用户请求处理完 成后，其处理结果通过j s p 呈现给用户。 3 c o n t r o l l e r 部分 s t r u t s 的c o n t r o l l e r 由两个部分组成：系统核心控制器和业务逻辑控制器。 其中，系统核心控制器对应图3 2 中的a c t i o n s e r v l e t 。该控制器由s t r u t s 框架 提供，继承h t t p s c r v l c t 类，因此可以配置成一个标准的s e r v