（计算机应用技术专业论文）基于多层增强mvc模型的1862彩信营销平台研究与实现.pdf

摘要 随着计算机和网络技术的迅速发展和普及，软件规模越来越大， 业务逻辑日趋复杂，传统的开发模式将用户逻辑和显示逻辑混为一 谈，系统耦合性大，扩充性和可维护性受到限制，难以适应现代软件 规模的发展。因此，开发具有高性能、易维护、强可扩展性的软件系 统，逐渐成为软件工程领域的一个重要研究课题。对应用系统采用多 层增强m v c ( m o d e l - v i e w - c o n t r o l l e r ，模型一视图一控制器) 模型进行 架构，正是解决开发问题的可行方案之一。 本文立足于移动1 8 6 2 彩信营销平台，采用理论框架模型和技术 实现相结合的研究路线，先在理论研究的基础上提出模型和数学表达 式，然后研究如何实现理论模型，并给出了一个基于模型实现的具体 实例，详细分析了平台的架构和实现的关键技术。 本文首先简述了m v c 模型的原理和表示，基于该模型提出了多层 增强m v c 模型的概念，深入探讨了该模型的原理和结构，以及基于新 模型开发系统的优势。然后在此理论模型的基础上，讨论了基于多层 增强m v c 模型框架开发的移动1 8 6 2 彩信营销平台的总体设计。接着 详细阐述了其平台的具体实现，分别包括业务实体层、数据访问层、 业务逻辑层、控制层、视图层和区域隔离墙的设计与实现。另外，分 析了系统的关键技术，包括s i n g l e t o n 模式优化数据读取、数据库访 问优化、i d e a 和m d 5 加密算法的应用等。最后对开发和研究工作做 了总结，并展望未来的工作。 关键词模型，视图，控制器，多媒体消息，多层增强m v c 模型，x m l a b s t r a c t w i t ht h eq u i c kd e v e l o p m e n to fc o m p u t e ra n df a s tp o p u l a r i t yo f i n t e m e tt e c h n o l o g y ，t h es c a l eo fs o f t w a r eb e c o m e sl a r g e ra n db u s i n e s s l o g i cb e c o m e sm o r ec o m p l e x i t y t h et r a d i t i o n a ld e v e l o p i n gm o d er e g a r d s u s e r l o g i c a n dv i e wl o g i ca st h es a m et h i n g s ，w h i c hr e s t r i c t st h e e x p a n 8 b i l ：y a n d m a i n t t h e d e v e l o p m e n to fm o a d i e n m 8 b 订s o i f y t w 。a r e 8 7 r 8 t h 。m e r e f o r ：e d n d e 。v a n e l l o ；p i 。n 詈gm a 三s y 。s d t e a m 。1 ，1 w i t hh i g hp e r f o r m a n c e ， e a s ym a i n t a i n a b i l i t ya n ds t r o n ge x p a n s i b i l i t y b e c o m e sa ni m p o r t a n ts u b j e c ti ns o f t w a r ee n g i n e e r i n gd o m a i n u s i n g n t i e re n h a n c e dm v cm o d e li so n eo ft h ep o s s i b l ew a y st os o l v et h e s o f t w a r ep r o b l e m s t h em e t h o dt od or e s e a r c hi nt h i st h e s i si sc o m b i n i n gt h e o r e t i c a l m o d e lt o g e t h e rw i t hi m p l e m e n t a t i o n i tf i r s t l yb r i n g su pt h en e wm o d e l a n di t sm a t h e m a t i c a le x p r e s sb a s e do nt h e o r e t i c a lr e s e a r c h ，t h e n e x p l o r e st h ei m p l e m e n t a t i o no ft h em o d e l ， a n dt a k e st h ec h i n am o b i l e 18 6 2 删sm a r k e tp l a t f o r mf o ri n s t a n c e ， l a s t l ya n a l y z e s t h e a r c h i t e c t u r ea n dk e yt e c h n o l o g yo ft h ep l a t f o r m t h i sp a d e rm a i n l yf o c u s e so nt h el8 6 2 埘sm a r k e tp l a t f o r l t lb a s e d o nn t i e re n h a n c e dm v cm o d e l f i r s t l y ，i ts t a t e st h et h e o r ya n d e x p r e s s i o no fm v cm o d e l s e c o n d l y ， i tm a k e sa l li n d e p t hr e s e a r c ho n t h ep r i n c i p l ea n df r a m e w o r ko f n t i e re n h a n c e d cm o d e l t h e n ，i t e x p l o r e st h ed e s i g no ft h ep l a t f o n t lb a s e do nt h en e wm o d e li nd e t a i la n d a n a l y s e sh o wt oi m p l e m e n tt h es y s t e m ， i n c l u d i n gt h ei m p l e m e n to f m o d e lt i e r ，d a t aa c c e s st i e r ，b u s i n e s sl o g i ct i e r ，c o n t r o l l e rt i e r ， v i e wt i e ra n df i r e w a l l i na d d i t i o n ，i tm a k e sat h o r o u g hs t u d yo fk e y t e c h n o l o g yi ns y s t e m f i n a l l y ， i ts u m m a r i z e st h er e s e a r c hr e s u l t sa n d 1 l i s t st h ef u n c t i o n st ob ei m p r o v e d k e yw o r d sm o d e l ，e w ，c o n t r o l l e r ，似s ，x m l ， n - t i e re n h a n c e dm v cm o d e l i i 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除了论文中特另, i d d 以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学 位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文 中作了明确的说明。 作者签名 站蜀马 日期：五 ，r 年牛月6 日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位 论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容， 可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文：学校可根据国家或湖南省有关部 门规定送交学位论文。 作者签名：幻固马 导师签名 日期：沙眄年印月6 日 中南大学硕士学位论文第一章概述 第一章概述 1 1 课题来源及研究背景 本课题来源于“中国移动1 8 6 2 彩信营销平台”。近几年来，随着手机用户的 不断增加，彩信业务随之火爆，逐渐成为人们交流信息的一种重要渠道。m m s 是 按照3 g p p 标准( 3 g p pt s2 3 1 4 0 ) 、w a p 论坛标准( w a p - 2 0 6 和w a p 一2 0 9 ) 的有 关多媒体信息标准开发的最新业务，它最大的特色就是支持多媒体功能，目前在 g p r s 网络的支持下，以w a p ( 无线应用协议) 为载体传送视频短片、图片、声音 和文字，可以支持语音、因特网浏览、电子邮件、会议电视等多种高速数据业务。 具有m m s 彩信功能的移动电话具有独特的内置媒体编辑器，使用户可以方便地编 写多媒体信息。还可以安装上内置或外置的数码相机、数码摄像机，可以将拍摄 到的数码照片、数码影像放入m m s 彩信中发送。 运营商可以通过发送多媒体消息的方式开展一系列业务推广活动，例如广告 宣传，免费试用等，但目前营销手段单一，缺乏整合的业务营销渠道。运营商迫 切需要一个统一的营销平台开展m m s 方式的营销活动。 基于此目的，开发了1 8 6 2 彩信营销平台。该平台是运营商的多媒体消息发 送通道，它利用多媒体消息实时、移动、多彩的特点进行多媒体消息业务的推广。 本课题以多层增强m v c 模型为基础，基于j 2 e e 开发平台实现，实现了彩信 群发和相关管理的功能。本课题不但提出了可以在实际环境应用的理论模型，而 且为后续的彩信增值业务研发提供了宝贵的实践经验。 1 2 课题的研究内容及意义 随着计算机技术的飞速发展，软件规模越来越大，用户逻辑日趋复杂。传统 的开发模式使业务逻辑和视图显示混杂一体，模块间耦合紧密，不易扩充新业务、 新功能，所以难以满足日益增长的软件需求，为了解决软件开发所面l 临的困难， 我们引入多层增强m v c 模型，完全分离状态和显示，并且是基于低耦合的组件开 发，提高系统面向对象性能，这个基于多层增强m v c 结构的平台能够具有以下的 优良特点： ( 1 ) 它使应用程序模块化： ( 2 ) 它减少了h t m l 和j a v a 代码的相关性： ( 3 ) 它允许开发人员为相同的数据提供多个视图； ( 4 ) 它简化了应用程序流程； ( 5 ) 它使得应用程序更易如维护； 本文的研究内容主要包含四个方面。其一，在深入分析传统开发模型解决方 中南大学硕士学位论文第一章概述 案不足的基础上提出了一种基于多层增强m v c 模型的解决方案。该结构具有良好 的可扩展性、灵活性、易维护性。本文详尽地描述了该体系结构设计思想及其工 作机理，重点论述了该模型的优越性。其二，论述了基于该模型的移动1 8 6 2 彩 信营销平台的总体设计。其三，本文借助于j 2 e e 开发平台对1 8 6 2 彩信营销系统 进行了具体的实现，文中以程序流程图和文字说明的形式对整个实现过程进行了 详尽的描述。最后，本文对我们系统的关键技术做了一一解答。 1 。3 国内外研究动态及展望 面向对象的软件开发方法起源于面向对象程序设计之后，将研究面向对象方 法扩展到整个软件生命周期，逐渐形成了现代的面向对象的软件开发方法。第一 个真正面向对象程序设计是在s m a l i t a l k 语言中提出的“1 。x e r o x 先后于1 9 7 6 年 提出了s m a l l t a l k 一7 2 ，1 9 7 8 年提出了8 m a l l t a l k - 7 6 ，1 9 8 1 年提出了 s m a l i t a l k 一8 0 “，逐渐发展和完善了面向对象的程序设计。在s m a l l t a l k 一8 0 中， 类的模型视图控制器( m o d e l v i e w c 0 n t r o l l e r ) 三元组( m v c ) 被用来构建用户 界面。其主要关系由o b s e r v e r 、c o m p o s i t e 、s t r a t e g y 等几个设计模式组成“1 。 m v c 包括三类对象：模型( m o d e l ) 是事务处理的应用对象，视图( v i e w ) 是模型在 屏幕上的表现形式，控制器( c o n t r o l l e r ) 定义了用户界面对用户输入的响应方 式，负责模型与视图之间的协调工作。 在我们传统的开发模式中，应用程序开发经常会出现这样的一些问题： ( 1 ) 页面中可能会包含复杂的业务逻辑。而这将会给程序在可维护性方面 带来很多困难，我们也经常在页面中找到一些代码块，这不仅使得页面中的代码 更不易被理解，而且要重用这些代码，就必须进行复制和粘贴操作，这对应用程 序的可重用性也是非常不利的。同时这对应用程序的可扩充性也很有限，因为页 面间都包含着各种不同功能且彼此耦合关系非常紧密，所以修改或扩充这种应用 程序中包含的功能也非常困难，而且，更改了其中一些功能经常会波及系统其他 部分造成不可预见的后果。 ( 2 ) 在实际应用中，客户的需求可能会经常改变或增加新的需求，这时必 须经常对处理业务逻辑进行修改。这样与之相关的每个客户端都必须进行修改。 因此导致对系统的维护会造成很大的麻烦。 ( 3 ) 数据源变动。在业务逻辑中如果有同特定数据源有关的代码，则应用 程序和数据库类型间将形成紧密耦合，结果使应用程序失去灵活性与可维护性。 如果数据库类型改变了，所有这样的业务逻辑代码就必须改变。这样就不利于维 护，由于应用程序中代码与特定数据源相关，很难实现应用程序的可重用性。 所以我们要使用m v c 模式，则将它们分离，以提高设计、开发的灵活性、可 复用性和易维护性，同时对具体的业务逻辑功能划分也较清晰。 中南大学硕士学位论文 第一章概述 但是传统的m v c 模式有很多方面的不足，又有人提出了增强的m v c 模式的应 用”1 。国外有学者提出层次m v c 、分布式m v c 模型的概念，并有基于m v c 的开发 框架m v c 4 j ，c o c o o n 等。我们以此为基础，提出了多层增强m v c 模型的开发模式， 并在此基础上实现了彩信营销平台。 1 4 论文的内容组织与安排 论文分为六章。 第一章概述。这一章主要介绍了多层增强m v c 模型开发w e b 应用系统的背 景和研究现状，阐述了设计与开发基于多层增强m v c ( m o d e l v i e w c o n t r o l l e r ， 模型一视图一控制器) 结构的w e b 应用开发平台的必要性及其意义。 第二章多层增强m v c 模型研究。这一章主要介绍了m v c 模式的基本原理和 表示，然后详细说明了m v cm o d e l 2 和s t r u t s 框架的原理和体系结构，接着阐述 多层增强m v c 模型的开发 第三章基于多层增强m v c 模型的营销平台设计。设计了基于该模型的1 8 6 2 彩信营销平台。然后对系统组网和环境做了介绍，对功能设计和架构设计做了比 较详细的阐述。 第四章1 8 6 2 彩信营销平台的实现。这一章对采用多层增强m v c 模型的各个 层次做了深入研究，分别实现了业务实体层、数据访问层、业务逻辑层、以及控 制层、视图层、区域隔离墙。 第五章平台中的关键技术。这一章主要介绍了开发平台中使用的一些关键 技术及其技术特点。其中包括使用s i n g l e t o n 设计模式实现常用数据高效读取， 数据库访问性能的优化，h a s h m a p 对大批量数据查找定位性能的优化，以及开发 平台中应用的x m l 和s c h e m a 等技术。 第六章回顾与展望。对所做的设计与开发工作进行了总结，并阐述了将来 进一步的扩展与完善此开发平台需要做的设计与开发工作。 中南大学硕士学位论文第二章多层增强m v c 模型研究 第二章多层增强m v c 模型研究 2 1m v c 模型原理和表示 模型视图控制器( m o d e l v i e w c o n t r o l l e r ) 简称为m v c ，分别代表问题 域中抽象出来的模型对象、视图对象和控制器对象，m v c 结构的思想最先应用于 使用s m a l l t a l k 开发的应用程序，被用来构建用户界面，体现了将状态和表示分 离的思想。随后就广泛用于工具软件中，如微软基础类库( m f c ) 就将它作为开 发客户一服务器程序的实际标准。当用户需要与应用程序进行频繁的交互时，这 个框架是十分有用的。它把程序分为模型( m o d e l ) 、视图( v ie w ) 和控制器 ( c o n t r o l l e r ) 三个部分，将“分离显示逻辑与业务逻辑”的能力发挥得淋漓尽致， 从而简化了w e b 应用的开发过程0 1 。 在m v c 结构的框架中，m o d e l 组件用于描述应用程序中的数据以及操作该数 据的方法，与用户界面无关；v i e w 组件负责将数据展现给用户；c o n t r o l l e r 组 件将用户操作翻译为对m o d e l 组件的操作；接到c o n t r o l l e r 传来的操作之后， m o d e l 再更新v i e w ，以及反映出数据的变化。这三类组件各自的责任以及它们之 间的关系如图2 - 1 所示“： ，$ 8 一m o d e l ”q g 眠 封装应用程序的状态 1 一响应对状态的查询 状态查询 状态修改 一描述应用程序的功能 j 一通知”i 8 ”更新t 修改 通知 ，叩”鬻”哪v】ew嬲_9气声蕊。鼎2 _ 啊珊 l u l i u l l e i 霹哪q 飘 一对m o d e l 的数据加以修饰 + 视图选择一 一定义应用程序的行为 接收来自m o d e l 的更新请求 将用户行为映射为m o d e l 更新 将用户动作传递给c o n t r 0 1 1e r 选择要响应的v ie w 一允许c o n t r 0 1 l e r 选择任一个v ie w 用户动作一 一实现应用程序的某项功能 方法调用 事件 图2 - 1 基于m v c 结构的框架中各组件的责任及相互关系 m v c 结构的框架的组成部分包括以下内容： ( 1 ) 模型( m o d e l ) 中南大学硕士学位论文 第二章多层增强m v c 模型研究 模型包含了应用程序的核心，它封装了应用程序的数据结构和事务逻辑，集 中体现了应用程序的状态。有时候它仅包含状态信息，因为它并不了解视图或控 制器的信息。j a v a b e a n 很适合扮演这个角色，因为它能够处理绝大部分事务逻 辑和数据结构。它能够与数据库或文件系统进行交互，承担维护应用程序数据的 责任。 ( 2 ) 视图( v i e w ) 视图实现模块的外观，它是应用程序的外在表现。它可以访问模型的数据， 却不了解模型的情况，同时它也不了解控制器的情况。当模型发生改变时，视图 会得到通知，它可以访问模型的数据，但不能改变这些数据。w e b 界面的开发人 员不需要了解或关心数据库发生什么事情，或者事务逻辑进行了什么操作，他只 需要掌握h t m l 的知识，而不需要深入了解j a v a 。j s p 页面适合完成这个功能， 因为它只包含很少的非h t m l 代码。 ( 3 ) 控制器( c o n t r o l l e r ) 控制器对用户的输入做出反应并且将模型和视图联系在一起，它创建并设置 模块。s e r v l e t 能够接受客户端的h t t p 请求，并且根据需要创建所需的j a v a b e a n s ， 然后将模块产生的变化通知给视图。 m v c 模型的模型、视图、控制器对象相互独立，完全按照面向对象的思想从 现实世界进行抽象，具有高内聚性，为了表示它们相互间的通信，增强三部分之 间的隔离性，我们引入一个受限连接集合来进行表示。如图2 2 所示，( a ) 、( b ) 、 ( c ) 、( d ) 分别表示m v c 模型的不同表现形式。 图2 - 2 ( a ) m v c 基本通信模型图2 - 2 ( b ) m v c 通信模型变体1 中南大学硕士学位论文 第二章多层增强m v c 模型研究 图2 - 2 【c ) m v c 通信模型变体2图2 - 2 ( d ) i - v c 通信模型变体3 我们以基本m v c 模型( a ) 图为例，说明通信集合的意义和表示： ( 1 ) 控制器一 视图：控制器单向控制视图，控制器根据用户的请求选择需要 显示的视图呈现于用户； ( 2 ) 模型一 视图：模型接受控制器管理，执行业务逻辑，处理数据，并将状 态数据传给视图，视图根据用户感兴趣的数据以多种形式显示出来； ( 3 ) 控制器 模型：控制器控制根据用户输入分析调用相应模型，传入数 据参数，模型分析处理数据后发送消息给控制器，更新数据显示或等待下一用户 命令的输入。 为了数学表示m v c 模型，我4 f i l l 入通信集合方式来描述。我们用集合 m 1 ， m 2 ，m 3 ，m n ， v 1 ，v 2 ，v 3 ，v n ， c 1 ，c 2 ，c 3 ，c n ) 分别代表模型、视 图、控制器的集合，可简单的用u 来代表某一集合。m v c 间的交互通信也可用集 合 e l ，e 2 ，e 3 ，e n ，可简写为e 来代表整个集合；其中e 是个有限交互集 合，实际上就是一系列通信接口方法。我们还可以用集合 d 1 ，d 2 ，d 3 ，d n ) 来代表接口描述，可简写为d 。所以对于一个完整的m v c 模型表示，我们可以用 一个更大的集合 ( ( u 1 ，u 2 ) ，e ，d ) ，- - - 来描述。u l ，u 2 代表模型、视图或控 制器集合，e 代表相互间的通信有限集合，d 为有限通信集合的描述。 对于图2 2 的( b ) 图，是对基本m v c 模型的一个变体，用户的输入和输出 通过视图对象来交互，并且模型对象和视图对象不直接交换信息数据，完全通过 控制器对象进行控制。而图2 2 的( d ) 图，也是一种变形的m v c 模型，它把一 个m v c 分为多个垂直的小m v c ，然后把各个小m v c 组装成一个大m v c 与用户交互。 2 2w cm o d e l 2 和s t r u t s 的原理和体系结构 2 2 1j 2 e e 介绍 j 2 e e 技术s i j n 公司的j 2 e e ( j a v a 2 企业版) 是一种利用j a v a 语言的标准体 系结构定义的，它提供中问层集成框架用来满足高可用性、高可靠性以及可扩展 性的应用的需求。“。利用它，各公司可以更为方便地在中间层加速分布式部署。 中南大学硕士学位论文第二章多层增强m v c 模型研究 开发中利用这种体系结构，开发者可以不必担心运行关键商务应用所需的“管道 工程”，从而可以集中精力重视商业逻辑的设计和应用的表示。 j 2 e e 技术主要有：e j b ， s e r v l e t ， j s p ，j n d i 等。j 2 e e 平台的应用主 要由构件构成，应用系统的开发就是设计这些构件并组装成整个企业应用 1 6 o 其特点有“： ( 1 ) 面向对象的编程语言：j 2 e e 平台是建立在j a v a 语言基础上的，j a v a 是真正面向对象的语言，具有丰富的数据类型和强大的功能，能完成许多复杂的 功能，这是一般的w e bc g i 编程语言所无法比拟的。面向对象的设计方法，不 但可以设计庞大而复杂的系统，还可以使w e b 应用程序具有良好的扩充性和维 护性，能够方便地实现国际化和本地化的功能，深受w e b 开发人员的喜爱。 ( 2 ) 平台的独立性：j a v a 是一个跨平台的语言，在任何平台上，只要有j a v a v i r t u a lm a c h i n e ，就能在不同平台上执行同一个j a v a 程序。j 2 e e 标准的平台 独立性使得任何符合j 2 e e 标准的应用服务器之间可以共用标准的组件，从而在 应用软件的开发中可以任意选择或购买符合标准的通用组件，加快开发的过程。 ( 3 ) 高性能的服务器端编程语言：自从j a v a l 2 开始，特别是j a v a l 3 ，j a v a 在性能上有了很大的飞跃，尤其是即时编译技术( j i t ) ，使j a v a 的执行效率大 大提高。 ( 4 ) j 2 e e 提供了标准的系统框架和服务：j 2 e e 平台提供了事务处理、对象 生存控制、状态维持、并发控制、安全检测、资源共享等系统服务。需要这些服 务的代价并不高，不用编程，而只要通过简单的配置就行。这使得开发者从烦琐 的系统设计中解脱出来，将精力主要放在商业逻辑上，以提高应用的质量和加快 开发的速度。 ( 5 ) 适合团体开发：j 2 e e 的构架非常适合团体开发的模式。它将应用分成表 现层、业务逻辑层和数据层。可以使企业中的美工、系统分析员、编程人员各司 其职，发挥各自的长处。特别是j 2 e e 构架通用的m v c 模式，能够将系统各个层 面的功能独立开来，使得一个美工修改界面根本不需要和j a v a 程序员打交道。 这种构架非常适合团队开发的模式，提高了工作的效率。 ( 6 ) 可控性好：j 2 e e 安全控制和状态控制机制非常完善，这种控制机制使得 整个应用拥有统一的状态转换规则。这样，不会让用户进入到不该进入的页面而 引起状态的混乱，增加了系统的安全性。在j 2 e e 中，状态的可控性使电子商务 的开发更加简单和可靠，为顾客提供更好的服务。 2 2 2l v l v cm o d e l 2 原理和结构 m v cm o d e l 2 1 是m v c 模式面向w e b 开发的一种模型”1 。在此模型中，主要由 中南大学硕士学位论文第二章多层增强m v c 模型研究 j s p ，s e r v l e t 和j a v a b e a n 组成，分别对应m v c 模式中的v i e w ，c o n t r o l l e r 和 m o d e l 。其中m o d e l 中的b e a n 分为逻辑b e a n 和数据b e a n ，逻辑b e a n 用于事务 处理，而数据b e a n 则用于保存h t m lf o r m 中的数据。如图2 - 3 所示，m v cm o d e l 2 的体系结构。5 i 。 h t t p w e bc o n t r o l l e r r e q u e s 一r 、 、 b r o w s e ( s e r v l e t ) 目= - - v i e w ；笪塑盘 _ 二 j m 瞰 h t t p r e s p o n ( j s p ) w e bs e r v e r a p p l i c a t i o ns e r v e rd a t a b a s e 图2 - 3m y c 模型2 的体系结构 其工作流程为：( 1 ) s e r v l e t 接受客户端请求；( 2 ) s e r v l e t 把接收到的h t m l f o r m 数据保存到数据b e a n 中；( 3 ) 逻辑b e a n 进行数据处理；( 4 ) s e r v l e t 根据 逻辑b e a n 的处理结果，调用响应的j s p ；( 5 ) j s p 生成h t m l 页面，并返回给客 户端。 所以，对于m v c 模型2 框架的主要组成组件。1 ： ( 1 ) s e r v l e t s e r v l e t 是被容器管理的一个w e b 组件。它能够生成动态的内容，是短小的 跨平台的j a v a 类，被编译成中性体系字节代码，可供w e b 服务器动态地加载并 运行。s e r v l e t 通过由s e r v l e t 容器实现的“请求一响应”规范来实现与w e b 客 户的交互。对于基于动态内容的w e b 应用来说，s e r v l e t 技术比c g i 脚本有很大 的提高，它具有面向对象的开发方法的优点，由于这个特性，s e r v l e t 被用于在 模式2 的w e b 应用中创建控制器。 s e r v l e t 有用的特性如下： 它们具有j a v a 编程语言的所有优点，包括简化开发和跨平台特性； 它们可以访问j a v a 平台上丰富的a p i ； 特殊的s e r v l e t 框架，以及开发人员可以随意使用的可扩展的类，意味 着所有的类都可以进行扩展从而实现特定的功能； 中南大学硕士学位论文第二章多层增强m v c 模型研究 它们运行在s e r v l e t 容器中，并且提供了h t t p 特定的功能： 它们能够进行会话跟踪，存储会话相关的信息和应用程序特定的数据； 它们能够转发请求，并且提供一定的安全性。 在开发基于模式2 的w e b 应用时，我们将s e r v l e t 主要用于实现控制器的功 能。它们包含了处理所有用户请求和进行响应的代码，而将显示的工作交给了 j s p 页面，将事务逻辑交给了b e a n 。 ( 2 ) j s p j s p 页面的基本形式是一个简单的文本文件，其中包含了与h t m l 类似的标 记语言，也包含一些额外的代码来执行应用程序逻辑以产生动态内容。应用程序 逻辑可能包含j a v a b e a n s 、j d b c 对象、企业级j a v a b e a n s ( e j b ) 、远程方法调用 ( r m i ) 对象，它们都可以从j s p 页面方便地进行访问。j s p 页面为使用者提供 了他们所需要的东西：从复杂的j a v a 代码中解脱出来。它在b e a n 和标记库中提 供了封装的事务逻辑，它们是有开发人员编写的，能够让w e b 开发者轻松地使用。 j s p 页面的重要特性是： j s p 让开发人员与w e b 页面创作人员可以分工合作； 组件和标记库的重用： 动态和静态内容的隔离； 支持脚本和操作。 为了最大程度地发挥j s p 页面的有点来创建高性能的、可靠的应用程序，应 该尽可能地使用j s p 来实现界面逻辑。如果需要包含数据访问逻辑，应该将这些 代码从界面逻辑中分离出来。当页面中需要包含其它文件时，要合适地使用静态 和动态包含目录。因为静态包含文件会增大页面的体积，而动态包含文件会增加 执行程序的时间。 ( 3 ) 标记库 标记库是自定义操作的集合，以标记库描述器( t l d ) 和j a v a 类来进行描述。 除了标准的操作，j s p 还支持开发被称为“自定义操作”的可重用模块。自定义 操作可以在j s p 页面中使用自定义标记进行调用。 标记库是一个自定义操作的集合，具备很多有用的特性： 它们可以根据调用页传输来的属性进行定制； 它们可以访问j s p 页上所有可用的对象： 它们可以修改由调用页产生的响应； 它们之间可以进行通信； 它们可以进行嵌套，这样就可以在j s p 中进行复杂的交互操作； 它们允许w e b 设计人员在h t m l 工具中使用自定义标记，并将其作为普通 工具集的一部分。 9 中南大学硕士学位论文第二章多层增强m v c 模型研究 可以在自定义标记库中封装常用功能，开发出一个标记库之后，它就可以被 很多应用程序使用。这使得w e b 设计人员的工作变得轻松一些，通过将功能封装 到易于理解的标记中，他们可以将精力集中在显示的问题上。 ( 4 ) j a v a b e a n s j a v a b e a n sa p i 让用户可以使用j a v a 编写基于组件的程序，j a v a b e a n s 通常 用来实现m v c 体系中的模型，它包含应用程序功能的核心部分。它们封装应用程 序的状态，同时支持自省、定制、事件、属性和持久性等功能： j a v a b e a n s 还提供一种机制，可以将应用程序的特定功能封装到一个可重用 的组件，因此b e a n 可以用来封装应用程序的特定行为和特定状态。 m v c 模型2 和m v c 的主要区别是：在m v c 模型中，v i e w 和m o d e l 间是登录和 通知的关系，当m o d e 对象的数据发生变化时，通知已登录的v i e w 对象，显示新 的数据，这是称为o b s e r v e r 的设计模式。而在m v c 模型2 中，v i e w 和m o d e l 间 没有采用o b s e r v e r 模式，这是由w e b 应用软件的特点所决定的。因为在h t t p 协 议中，客户端发出请求，收到服务器的应答数据后，客户端和服务器间的链接就 断开了。 2 2 3 基于m v cm o d e l 2 的s t r u t s 框架体系结构和原理 s t r u t s 最早是作为a p a c h ej a k a r t a 项目的组成部分问世运做。它有一组相 互协作的类( 组件) 、s e r l v e t 以及j s pt a g1 i b 组成。基于s t r u t s 构架的w e b 应用程序符合m v cm o d e l 2 的设计标准，继承了m v c 的各项特性，并根据j 2 e e 的 特点，做了相应的变化与扩展。下面我们就从分别从模型、视图、控制来看看 s t r u t s 的体系结构。如图2 4 显示了s t r u t sf r a m e w o r k 的体系结构响应客户请 求时候，各个部分工作的原理。 模型：模型主要是表示一个系统的状态( 有时候，改变系统状态的业务逻辑 操作也也划分到模型中) 。模型以一个或多个j a v ab e a n 的形式存在。这些b e a n 分为三类：a c t i o nf o r m 、a c t i o n 、j a v a b e a no re j b 。a c t i o nf o r m 通常称之为 f o r m b e a n ，封装了来自于c l i e n t 的用户请求信息，如表单信息。a c t i o n 通常称 之为a c t i o n b e a n ，获取从a c t i o n s e r v l e t 传来的f o r m b e a n ，取出f o r m b e a n 中的 相关信息，并做出相关的处理，一般是调用j a v ab e a n 或e j b 等。 视图：主要由j s p 生成页面完成视图，s t r u t s 提供丰富的j s p 标签库：h t m l ， b e a n ，l o g i c ，t e m p l a t e 等，这有利于分开表现逻辑和程序逻辑。 中南大学硕士学位论文第二章多层增强m v c 模型研究 图2 - 4s t r u t s 体系结构 控制：通过图2 4 可以看到有一个x m l 文件s t r u t s - c o n f i g x m l ，与之相关 联的是c o n t r o l l e r ，在s t r u t s 中，承担m v c 中c o n t r o l l e r 角色的是一个s e r v l e t ， 叫a c t i o n s e r v l e t 。a c t i o n s e r v l e t 是一个通用的控制组件。这个控制组件提供 了处理所有发送到s t r u t s 的h t t p 请求的入口点。它截取和分发这些请求到相应 的动作类( 这些动作类都是a c t i o n 类的子类) 。另外控制组件也负责用相应的请 求参数填充a c t i o nf o r m ( 通常称之为f o r m b e a n ) ，并传给动作类( 通常称之为 a c t i o n b e a n ) 。动作类实现核心商业逻辑，它可以访问j a v ab e a n 或调用e j b 。 最后动作类把控制权传给后续的j s p 文件，后者生成视图。所有这些控制逻辑 利用s t r u t s c o n f i g x m l 文件来配置。 流程：在s t r u t s 中，用户的请求一般以 d o 作为请求服务名，所有的$ d o 请求均被指向a c t i o n s e r v l e t ，a c t i o n s e r v l e t 根据s t r u t s c o n f i g x m l 中的配 置信息，将用户请求封装成一个指定名称的f o r m b e a n ，并将此f o r m b e a n 传至指 定名称的a c t i o n b e a n ，由a c t i o n b e a n 完成相应的业务操作，如文件操作，数据 库操作等。每一个 d o 均有对应的f o r m b e a n 名称和a c t i o n b e a n 名称，这些在 s t r u t s c o n f i g x m l 中配置。 2 3 多层增强w c 模型研究 2 3 1 深入多层增强m v c 模型 m v c 模型将问题域分为三大部分，各个部分专职不同的业务。为了加强系统 的可扩展性，更适应不断增长的业务需求，我们将m v c 模型进行分层处理。所谓 层次的概念就是一层一层分割一目了然的处理方式。各层之间相互独立，分层处 理复杂业务。1 。下层组件有状态和方法，提供通信接1 3 给上层组件，上层组件调 用下层组件提供的接口方法，各层专注于自己的功能，不需涉及其它层次组件的 中南大学硕士学位论文 第二章多层增强m v c 模型研究 实现细节。同时为了增强模型间的隔离性，保证良好的松耦合，我4 1 3 1 入了“区 域隔离墙”，将模型和控制器部分做到了更好的分离。如图2 5 所示一个典型的 多层增强m v c 模型原理图。 模型对象( 三层) ：我们将模型对象从上而下的分为三层，分别是m o d e l ( 业 务模型) 层，d a o ( 数据访问) 层和b 0 ( 业务逻辑) 层。m o d e l 层对象是根据问 题域的对象构建的，它包含用于各层间传递信息的数据集，带有有意义的属性和 简单读取设置属性值的方法。也可理解为与数据库表对应的对象模型。它位于模 型对象的最下一层，可被上层组件调用和访问；d a o 层对象主要封装与数据库或 e i s 交互的方法，提供给更高一层的接口，这样使高层对象更集中处理业务逻辑， 对于具体与数据库的访问可不需知道细节；b o 层对象则是对业务规则和逻辑的 i n 兀。tr o l l e r 、 97 1i l i l s o l a t k 弋7 j i j n t n p u t ? b o 1r w g u i ( h 裂t m ，j s p ) d a o m 0 d e l v i e wm o d e l n 图2 - 5 多层增强m v c 模型原理 抽象组件，专注于用户逻辑业务。 视图对象( 两层) ：一层是显示于用户的g u i ( 如h t m l ，j s p ，a s p 等) ，它 以多种样式反映模型对象中的数据。它与对象模型可能有一一对应关系，也有可 能是从多个对象模型的抽取综合，反映给用户感兴趣的数据。第二层( f o r m b e a n 层) 则对应第一层显示于用户的数据字段，f o r n b e a n 层构件封装呈现给用户的 属性，并有读取和设置属性值的方法。起到视图对象数据和控制器通信的桥梁作 用。 控制器对象：控制器对象作为单独一层，将用户与视图对象的交互转换为基 于应用程序行为的标准业务事件，再将标准业务事件解析为对象模型应执行的动 作。并且选择一个合适的视图对象呈现给客户。可以看作控制器对象在视图对象 和模型对象之间作为去藕模型，减小各个对象之间的耦合度，加强对象内部的内 中南大学硕士学位论文 第二章多层增强m v c 模型研究 聚性。 对多层m v c 模型的增强：我们使用“区域隔离墙”架设在控制器对象和模型 对象的b o 层之间，进一步减小耦合度。控制器对象访问控制模型对象需通过隔 离墙，然后对对象模型进行选择执行控制：同时，对象模型传送的数据、消息也 需通过隔离墙给控制器对象。使用隔离墙可以使业务逻辑和显示逻辑最大程度上 的隔离开来，简化其间的依赖关系。当业务逻辑发生变化时，不修改显示界面即 可完成工作；也可修改客户界面而不需要改动业务逻辑，增强系统灵活性和扩张 性。 多层增强m v c 模型的是对基本m v c 模型的扩展，同样使用集合进行数学描述。 模型对象集合 m ，m 2 ，m 3 ，m n ) 代表模型对象三层m o d e l ，d a o ，b o 层所有对 象和关系的集合。视图对象集合 v 1 ，v 2 ，v 3 ，v n 代表视图对象两层g u i ， f o r m b e a n 层所有对象和关系的集合。区域隔离墙集合 1 1 ，1 2 ，1 3 ，i n ) 可简 写为i 。这样，对于多层增强m v c 模型的集合表示： ( ( u 1 ，u 2 ) ，e ，d ， i ) ，) 。 u 1 ，u 2 代表模型，视图或控制器对象，e 是对象问的有限交互集合，d 是交互描 述集合，i 是隔离层集合( 可选) ，对于u 1 ，u 2 代表控制器和模型对象时，隔离 集合i 存在。 2 3 2 使用多层增强m v c 模型的优势 多层增强m v