（计算机应用技术专业论文）基于框架的数据资源平台的研究和实现.pdf

f l 独创性声明 l u li i ii i ii i ii i 1 1 1i ii 、l17 8 9 0 4 3 本人声明所呈交的论文是我个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，除了文中特别加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，也不包含为获得北京工业大学或其它教育 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。 签名；盘垫豳日期：型z ：上 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部 或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名： 匙吼网 导师签名：日期：业 产 冷 j 蠢鼍0 j 摘要 摘要 随着信息技术与互联网技术的发展，大量的数据在各行各业中积累着，为了 综合利用这些数据信息，达到充分的资源利用，需要针对现有的数据进行科学的 研究和分析，进行大量的数据沉淀和数据集中，从而达到对数据资源进行优化整 合的目的。该课题研究的是为数据资源进行整合应用的通用构建平台。通过该平 台可以将不同的数据信息进行分类，整合成一个数据资源库。 本文对数据整合的现状进行了深入分析，以现有的信息系统架构平台 i n f o r m a t i os y s t e mc o n s t r u c t i o np l a t f o r m ( i s c p ) 为基础平台提出改进方案，形成数 据资源平台。结合北京考试院数据资源管理系统项目，对数据资源平台的需求进 行调查，其中包括平台的设计规范以及相关的业务需求。利用应用整合协同概念， 采用基础平台策略和各种框架技术如：w e b w o r k 框架、h i b e r n a t e 框架、s p r i n g 框 架，形成较为统一的规范平台。该平台替代了传统的系统搭建方式，可以快速形 成一个应用软件的原型系统。本文详细介绍了基于框架的数据资源平台的功能模 块设计，并详细阐述了北京教育考试院数据资源系统在此平台的设计与实现。 通过对快速形成的系统，即采用基础数据资源平台快速搭建数据整合系统的 实验测试，并和传统的系统搭建方式进行比较。实验结果表明，采用本文所设计 实现的数据资源平台快速搭建数据资源整合系统具有明显的优越性，不仅可以缩 短开发周期，还提高了系统的扩展性和模块的复用性，达到了预期的结果。 关键词数据整合，数据资源平台，框架技术 北京工业大学工程硕士学位论文 1 1 冉 、 j 0 a b s tr a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n di n t e m e t ，al o to fd a t ag e t t o g e t e ri ne v e r yw a l ko fl i f e ，i no r d e rt oc o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o no fs u c hd a t af o r m a x i m u mu s eo fr e s o u r c e w er e s e a r c ha n da n a l y s ed a t ai ne x i s t a n ce s c i e n t i f i c ，m a k i n g d a t ad e p o s i t i o na n dd a t ac o l l e c t i o n ，o p t i m i z ec o m f o u m i t i n gd a t ar e s o u r e i nt h i st a s k ， w ew i l ld os o m er e s e a r c h e so nd a t ai n f o r m a t a i o n s e o n f o u m i t ya p p l i c a t i o n o n c u r r e n c yc o m p o n e n tp l a t i nt h ep a p e r , w ea d v a n c ei m p r o v e i n gp r e c e p to nb a s eo fi n f o r m a t i o s y s t e m c o n s t r u c t i o np l a t f o r m ( i s c p ) i nd e t a i la f t e rd e e pa n a l y s et h es t a t u so fd a t a i n t e g r a t i n g c o m b i n i n gb e i j i n g e d u c a t i o ne x a m i n a t i o nu n i to fd a t ar e s o n r c e m a n a g e m e n ts y s t e m ，w ei n v e s t i g a t et h ed e m a n d ，o ft h ed a t ar e s o u r c e sp l a t f o r m ， i n c l u d i n gt h ep l a t f o r m - d e s i g ne ds p e c i f i c a t i o n sa n db u s i n e s sn e e d s u s i n gt h ec o n c e p t o fi n t e g r a t e d a p p l i c a t i o na n ds y n e r g y , u s i n gt h e b a s i c p l a t f o r ms t r a t e g y a n d f r a m e w o r ko fv a r i o u s t e c h n o l o g i e s s u c ha sw e b w o r kf r a m e w o r k ，h i b e r n a t e f r a m e w o r k ，s p r i n gf r a m e w o r k ，ar e l a t i v e l yu n i f o r ms t a n d a r dp l a t f o r m t h i sn a f o r m r e p l a c es y s t e mb u i l d i n gm a n n e r , s h a p i n gaa p p l i c a t i o ns o f t w a r e sa n t e t y p es y s t e m q u i c k l y t h i st h e s i sp r i m a r i l yi n t r u d u c er u c t i o nm o d u l ed e s i g no fd a t ar e s o u r c ep l a t b a s eo nf r a m w o r k ，a n de x p a t i a t e d a t ar e s o u r cs y s t e mo fe d u c a t i o ne x a mu n i ti n 8 e i j i n g ) ) sr e s e a r c ha n dr e a l i z a t i o n o nt h i sp l a td e t a i l e d w ec o m p a r et h eq u i c kb u i l d i n gd a t ai n t e g r a t i n gr e s o u r c es y s t e ma d o p t i n gd a t a r e s o u r c ep l a t f o r ma n dt h eb u i l d i n gm a n n e rt r a t i o n a lb ye x p e r i m e n t t h ee x p e r i m e n t a l r e s u l ts h o w st h a t b u i l d i n gm a n n e rd a t ai n t e g r a t i n g r e s o u r c es y s t e m q u i c k l y i s o b v i o u s l ys u p e r i o r t o s y s t e mb u i l d i n g m a n n e rt r a t i o n a l p r o d u c i n gad e s i r e d e f f e c t ，s h o r t e n i n gd e v e l o p m e n tc y c l et i m e sa n di m p r o v i n gs y s t e mi n c r e a s ea n dm o d u l r e u s a b i l i t y k e yw o r d s d a t ai n t e g r a t i n g ，d a t ar e s o u r c ep l a t ，f r a m w o r kt e c h n o l o g y - i i i 北京工业大学工程硕士学位论文 i v -吁，0_ 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 第1 章绪论1 1 1 引言l 1 1 1 研究背景l 1 1 2 技术思想：2 1 2 数据资源整合的现状及课题研究意义2 1 2 1 数据整合的概念2 1 2 2 本课题研究的意义3 1 3 课题主要研究内容3 第2 章数据资源整合系统的发展现状5 2 1 数据资源系统的概述。5 2 2 数据资源整合系统形成5 2 2 1 数据源整合的步骤5 2 2 2 数据整合中的建模技术6 2 3 传统的数据资源系统模型及其局限性7 2 4 本章小结7 第3 章框架技术及数据资源平台的结构分析9 3 1 数据资源平台采用的框架技术9 3 1 1 框架9 3 1 2w e b w o r k 技术9 3 1 3h i b e r n a t e 技术1 0 3 1 4s p r i n g 技术1 2 3 2 基础的数据资源平台的结构1 4 3 2 1 现有的信息架构平台采用的结构1 5 3 2 2 现有的信息架构平台的缺陷1 5 3 3 改进之后的数据资源平台的结构1 6 3 3 。1 改进的平台的结构。1 6 3 3 2 数据资源平台的功能1 7 3 3 3 数据资源平台的实现目标1 8 3 4 本章小结1 9 第4 章基于框架的数据资源平台的设计2 1 4 1 数据资源平台的需求分析2 1 4 2 数据资源平台的结构设计2 2 4 2 1 平台的设计目标2 2 4 2 2 平台设计的重点2 2 4 2 3 平台的流程分析2 3 4 2 4 平台的框架设计2 5 4 3 平台的模块划分及各模块的设计2 8 北京工业大学工程硕士学位论文 4 3 1 用户角色管理2 8 4 3 2 权限管理3 0 4 3 3 动态表单3 0 4 3 4 统计报表3 0 4 3 5 个性化定制31 4 3 6 日志管理3 2 4 3 7 数据资源整合3 2 4 4 本章小结3 9 第5 章北京考试院数据资源系统的设计与实现4 1 5 1 系统的需求分析4 1 5 1 1 目标及意义4 l 5 1 2 性能需求与安全需求。4 1 5 1 3 功能设计目标4 3 5 1 4 性能设计目标4 4 5 2 系统的主要功能的实现4 5 5 2 1 用户权限管理功能。4 5 5 2 2 数据资源整合功能4 6 5 2 3 数据资源系统的应用4 8 5 3 系统的测试及结果分析5 5 5 3 1 系统的开发周期5 6 5 3 2 系统测试环境5 6 5 3 3 测试内容5 7 5 3 4 实验结果分析6 1 5 4 本章小结6 3 结论。6 5 参考文献6 7 攻读硕士学位期间所发表的学术论文一7 1 致 射7 3 一 j 第1 章绪论 1 1 引言 第1 章绪论 随着信息技术与互联网技术的发展，大量的数据在各行各业中积累着，而 对这些数据的有效利用率非常低，对这些海量数据进行再综合性利用，是现在各 行各业共同关注的焦点和关键。进行综合性利用的前提是把大量的数据沉淀，进 行数据集中】。把我们认为重要的数据信息进行分类，整合到一个大而全的数 据库当中是找到有用的信息的关键和重点。 在强调信息化的同时，我们是否观察到信息化背后隐藏的数据秘密呢? 而 随着数据挖掘技术的发展，我们需要对信息化的数据进行优化的整合，并针对这 些数据进行科学的研究和分析，找出我们需要的数据信息。数据挖掘在企业的应 用比较广泛，为了把该技术应用到各行各业中，我们就要针对现有的数据进行分 析并对数据资源进行整合。 多年来，各行的相关部门都积累了丰富的信息资源，但是由于这些资源自 成体系，或电子信息化程度较低，而且数据格式不尽相同，信息的利用率较低， 不利于数据的交换与共享【4 3 】。因而，如何贯彻国家的一系列方针政策，加强各 类业务信息的汇总管理、查询统计、决策支持、社会服务工作，保证其规范、安 全、合理、可持续的进行是当前的一项重要任务。因此，形成一个标准统一、功 能齐全、结构合理、安全可靠的数据资源总体框架、采用数据采集、处理手段建 设完成统一的数据资源库，面向各部门工作人员、相关领导和社会公众提供信息 查询和统计服务的数据资源系统是必行之势。 1 1 1 研究背景 太极计算机股份有限公司的信息系统架构平台i n f o r m a t i os y s t e m c o n s t r u c t i o np l a t f o r m ( i s c p 卜即北京教育考试数据资源系统的基础平台。 随着w e b 应用的发展，信息化程度的提高，信息化建设越来越显示出其方 便、快捷等特点。在政府信息化建设日益复杂的应用需求下，将系统基本组成要 素、功能展现、应用扩展和实现技术更深入地进入提取和整合，更彻底地将应用 开发转向信息资源系统的应用基础平台。 通过对数据整合的现状进行了深入了解，以现有的信息系统架构平台i s c p 为基础平台提出改进方案。结合北京考试院数据资源管理系统项目，利用应用整 合协同概念，采用基础平台策略和各种构架技术，把相关的应用抽象整合到开放 北京工业大学工程硕士学位论文 式的平台中，以利于系统功能实现、扩展和其他应用系统的集成，形成较为统一 的规范平台m 】。这样可以缩短资源应用系统的开发周期，提高扩展性和模块的 复用型。该平台替代了传统的系统软件搭建方式，当用户提出应用需求，我们根 据这个平台可以快速形成一个应用软件的雏形。利用数据资源平台可以为政府机 关和相应部门提供实时、快速的业务功能搭建块，使用单位单位可以迅速地对内 部信息系统实现管理，加速信息化建设的速度。 1 1 2 技术思想 应用整合协同概念在目前的政府软件系统中所扮演的角色越来越重要，因此 我们需要调整技术方向和开发方式来适应这种情况。该课题针对数据资源平台的 需求进行调查，包括平台的设计规范以及相关的业务需求，除此对要实现的功能 模块，进行提炼和抽象，形成较为统一的平台规范。 在技术实现上，我们以j 2 e e 技术框架、x m l 技术和开源框架技术 w e b w o r k + s p r i n g 为主要实现技术，在结合数据持久技术h i b e r n a t e 把平台实现成 一个四层框架平台。采用应用构件和可复用技术，面向系统整体需求，分析系统 内部的各要素如用户、数据、业务、标线、权限等，针对各要素开发系列可自我 管理、自我扩展的管理构件平台，最终形成可集成、可搭建、可维护、可扩展、 高安全、高性能、高质量的平台。 开发此类应用的构架平台可以提供一个应用程序开发环境，然后让客户自己 来做自己的定制化应用，在由我们在此基础进行整体的封装，这样不仅可以很好 的沟通业务，还可以提高开发周期。因此我们可以着手对业务进行抽象建模，研 究出该业务平台的功能模块，然后用框架技术实现这样一个数据资源构架平台， 可以大大提高软件的复用性和扩展性 1 2 数据资源整合的现状及课题研究意义 1 2 1 数据整合的概念 数据整合【4 5 】并不是对原有技术和模式的颠覆，而是把各种各样的资源整合起 来为业务服务。整合包括硬件和软件的整合，企业内部和跨企业的整合，操作环境 和业务流程的整合等等。整合的首要问题是数据源的整合。整合成统一的数据平 台可以用于业务分析和领导决策等。 数据整合的目标是提高数据的利用率，把垃圾数据摈除掉。一个成功的数据 整合将会带来的是：加大部门之间业务的灵活性：提高商务效率：准确及时的信息 2 - j 第1 章绪论 传递：增强业务流程的透明度：成本最小化：加速信息利用率：完整的整合方案。如 果数据整合概念引入到各行各业中将会给我们带来意想不到的收益。 1 2 2 本课题研究的意义 本课题体现的是一种应用框架的设计思想，结合当前数据存储现状所提出 一种数据整合的平台。目前及将来，各行各业信息化建设的需求日益强烈。 在过去几年，在政策导向和试点应用的推动下，信息化建设越来越显示出其 方便、快捷等特点。应运而生的，能够快速搭建满足应用需求的基础平台的技术 和实现方式也越来越受到重视，但在整个开发中，我们面临着极大的挑战。 对于目前来说，随着计算机的发展和数据库技术的成熟，很多企事业单位都 存在几十个业务处理系统。这些系统是在不同时期因不同业务需要独立建立起来 的。当我们要对最高的领导决策者给出一份总体的数据报告时就会对整个单位的 数据进行总结和处理，这时就会发现所需要的数据处于一个“信息孤岛 状态， 而且各个业务系统的数据都有不可避免的数据冗余。这种情况下要求改变原有的 异构、分散和孤立的基础架构来重新构筑一个全新的技术架构，“数据整合及整 合战略”应运而生。而对数据整合方案的研究一直都在不断的变化，尤其在进行 数据整合所采用的技术以及需要考虑的问题是重中之重。 数据资源平台就是利用平台构建技术实现系统整合的一个产品。在日益复 杂的应用需求下，尤其是挖掘历史数据的有效信息，要求我们对数据资源进行有 效的整合。我们结合北京教育考试院数据资源管理系统，将系统基本组成要素、 功能展现、应用扩展和实现技术更加深入地进行提取和整合，更彻底地将应用开 发转向信息系统的应用基础平台。透过数据资源平台的基础构架，使其成为开放 式的松散耦合的组建模块库，并可利用该平台快速进行应用系统的搭建。数据资 源平台是一个智能架构行政事业或企业部门的信息化业务平台的一套系统，能够 快速架构各行各业的信息化系统。利用数据资源平台可以为政府机关和相应部门 提高实时、快捷的业务功能搭建，使用单位可以迅速对内部信息系统实现管理， 加快政府和社会各级单位信息化建设的速度。 1 3 课题主要研究内容 课题的主要工作是采用基于m v c 设计模式的框架技术，设计并实现数据资 源平台。该平台通过北京考试院数据资源管理系统项目，总结数据的公共应用需 求，在原有的太极公司的信息系统架构平台i s c p 的基础上进行修改，形成一个 规范的数据资源平台。该平台可以对数据资源整合项目进行快速形成，从而缩短 3 北京工业大学工程硕士学位论文 软件开发周期。使得用户的应用需求得到尽快的解决。这样提高了数据的利用率。 课题具体工作包括以下内容： 1 研究数据信息资源整合的发展现状以及现有信息资源整合平台的解决方案， 得出本课题要研究实现的数据资源整合平台的基本功能及系统基本模型。 2 分析太极信息架构平台的现有结构的优缺点，根据北京考试院数据资源系统 的具体设计需求提出数据资源平台的总体设计。 3 平台的模块划分及各模块的主要设计。具体内容包括： 1 ) 建立严格的权限管理模块确保系统的信息安全及控制系统的工作流程。 2 ) 实现数据资源整合功能，包括数据的选择分析、筛选、导入以及数据采集 3 ) 实现数据资源应用整合，包括独立数据的基础分析和业务功能分析、整合 数据的综合分析及业务功能分析。 4 本课题设计实现的数据资源平台成功实现北京教育考试院的数据资源系统， 实现了考试院信息数据资源集中采集与数据综合分析。 4 第2 章数据资源整合系统的发展现状 第2 章数据资源整合系统的发展现状 2 1 数据资源系统的概述 数据资源系统是数据整合的成果。形成“数据孤岛”的本质是在数据库管理 系统层面，如异构数据库、数据结构差异和数据含义不同等。数据整合就是通过 数据转译和通讯，解决异构数据库的共享、使数据结构和数据含义统一，消除数 据孤岛，实现数据的全方位共享。数据整合可以分为横向数据整合和纵向数据整 厶【3 6 】 口。 横向数据整合就是同一管理层级的数据整合，很多应用系统都是单位内部 的同级集中，数据也基本集中在部门一级。因此，在这一层级的整合是横向数据 整合的重点。纵向数据整合主要是为了解决上下级之间数据资源的共享问题。我 们要建立的数据资源系统综合的数据整合，要保证横向和纵向数据的整合。形成 一个大而全的数据资源系统。 2 2 数据资源整合系统形成 2 2 1 数据源整合的步骤 数据整合包括数据的收集、整理、分析和变换等步骤。 ( 1 ) 数据收集：根据项目规划和任务目标以及对数据分析的需求，确定选择哪 些数据源作为分析目标。帮助理解数据源的资料有源系统的数据字典( 这是最重 要也是最易获得的资料) ，数据库设计说明书，e r 图，概要设计，系统需求分析报 告，系统运行情况报告等。数据收集的越充分越有利于对数据的理解以及后续数 据整合操作的准确性。 ( 2 ) 数据的整理：收集到的数据资料可能来自企事业内部也可能来自外部，数 据源存储的平台和格式也不一定相同。对于不同的数据来源需要有不同的汇集和 处理方式。 ( 3 ) 数据的分析：一般做数据整合系统的人并不是从前给企事业做操作型数 据库的人，况且企业中数据库系统很多，一般由不同的人员完成，因此根据找到的 资料做数据源的分析就显得很困难，但这是一个不可逾越的工作过程且直接影响 着新系统的质量。 ( 4 ) 数据转换：数据转换的过程实际上就是数据映射的过程。如果数据源分 析的前面几步工作都做好了，那么这一步就相对容易的多。可以按照分析主题级、 北京工业大学工程硕士学位论文 ：! ：【据源实体级、属性级映射进行。 2 2 2 数据整合中的建模技术 在数据整合中进行数据模型【3 5 】的建立是非常重要的。它是为支持整合处理， 需建立如下数据模型： 主题域模型用于更好地理解各个领域的情况。如产品的分类领域。 企业逻辑数据模型( 企业数据模型) 用于将不同主题域关联起来；如 将客户和产品关联起来。 o 数据仓库模型用于满足目的性强的操作型需求。 w e b 站点o d s 模型利用w e b 站点日志路径信息。用于整合w e b 数据和其他数据。 1 主题域模型 主题域数据模型是包含了信息需求的、较高层次的概念模型。 2 逻辑数据模型 在主题域数据模型的基础上，可进而开发逻辑模型。这个过程通常较长，依 据不同的规模和复杂性，有的可能会耗时几年。在这种模型中，每个主题域都可 以定义到更高的细节级别上，以便将所有关于候选实体的属性包含进来。逻辑数 据模型的建立为设计数据仓库和o d s 数据模型奠定了基础。如果不开发逻辑模 型，那么将不得不根据每个不同的开发循环周期的需要建立主题域，这样势必会 加大工作量。 3 数据仓库模型 数据仓库是面向主题的、集成的、非易失的、时变的数据集合。可用来支持 企业内部决策的制定。 4 w e b 站点o d s 模型 出于大量原因包括工作量上的考虑，在线事务处理是离不开数据仓库的。由 于数据仓库中的进程非常复杂很难在保持更新的同时达到非常高的性能，高性能 的处理并不是在企业数据仓库中进行的而是在一种被称作操作型数据存储 ( o p e r a t i o n a l d a t a s t o r e * o d s ) 特殊结构中进行的。来自企业数据仓库的那些经过 提炼和合并的结果正是存储在o d s 中一但存储在o d s 中这些结果就可立即为 w e b 环境所用w e b 环境中的数据大部分都是从o d s 中抽取的。o d s 的特征 就是能够处理混合负载的操作系统和数据库管理系统( d b m s ) ，因此，在线事务 处l 里( o n l i n et r a n s a c t i o np r o c e s s i n g * o l t p ) 技术通常被应用于操作型应用环境中。 6 第2 章数据资源整合系统的发展现状 2 3 传统的数据资源系统模型及其局限性 传统的数据资源系统总是通过硬件技术或软件技术把独立的数据库系统单 调的组合起来，并不方便今后的利用和数据挖掘。 传统的数据资源系统对数据的整合仅仅是数据库的连接，我们可以访问， 但却无法在这样整合的数据系统中采用挖掘技术找到有利用价值的信息，这种整 合并没有任何意义，达不到整合的目的，从成本的角度考虑，也是一种浪费。 2 4 本章小结 在本章中对数据整合的现状和数据整合的步骤及建模技术进行了阐述；并 对现有的传统的数据资源系统模型的局限性。 7 北京工业大学工程硕士学位论文 8 第3 章框架技术及数据资源平台的结构分析 第3 章框架技术及数据资源平台的结构分析 3 1 数据资源平台采用的框架技术 3 1 1 框架 人们日益对开源框梨2 3 】的重视，使得很多项目的成本大大降低，并且投放 使用以及维护速度都增加了。在开源社区很多小型j 2 e e 开发者选择了另外一种 开发方式一些可以降低j 2 e e 开发难度的开发框架【2 】，较为流行的比如： s t r u t s ，w e b w o r k ，h i b e r n a t e 和s p r i n gf r a m e w o r k 。 框架是由一些类组成，正是这些类为应用程序提供了一个可重用的设计或 者我们经常提到的应用程序中的一层。应用程序代码访问类库从而执行任务，而 框架是调用应用程序代码，从而管理程序的流程。 3 1 2w e b w o r k 技术 随着信息技术的迅猛发展和b s 应用程序的广泛使用，越来越多的w e b 系统都要求我们以一种简单、经济而高效地方式快速开发。这就从根本上导致了 近几年来j 2 e e 应用程序的开发方式逐渐从重量级( w i t he j b ) i 句轻量级( w i t h o u t e j b ) 的转变。在这一过程中，人们通过不断地总结经验，创造性地提出并实现了 许多开源框架来满足我们方便快捷的系统开发需求，w e b w o r k 解决的问题仅限 于表示层。 w e b w o r k 框架扩展了传统的m v c 设计模式，这个框架的原理图如图所示： 9 北京工业大学工程硕士学位论文 、。 胁眦st 咫兰：扒删一h r 罗e s t 八r e 器h e x e c u t e r e 图3 iw e b w o r k 框架原理图 f i g u r e 3 1w e b w o r kf r a m w o r kt h e o r yf i g w e b w o r k 实际上是一个f r o n tc o n t r o l l e r 设计模式的实现。它通过一个 d i s p a t h e r 对象把客户端发送的u r l 请求映射到一个命令对象( 由x w o r k 里的 a c t i o n 对象实现) 中，该命令对象在后台完成与系统内部模型的交互，并根据处 理后的返回结果把控制权映射到某一具体的视图( 通常用j s p 表示) ，最后在视图 层根据表达式语言o g n l 对更新后的结果进行显示。相对于s t r u c t s 框架和传统 m v c 架构，w e b w o r k 具有如下的优点： 1 ) 支持a o p ，可以方便地配置前端拦截器( i n t e r c e p t o r ) 统一地处理异常事件流； 2 ) 支持表达式语言( e l ) ，在前台页面中可以不再含有复杂繁琐的 r e q u e s t g e t p a r a m e t e r 0 方法和丑陋的 标签； 3 ) 测试独立于s e r v l e t 容器，w e b w o r k 2 已经被拆分成与s e r v l e t 容器相关的 w e b w o r k 和核心的x w o r k 两部分，对于一般开发需要使用的j u m t 测试只需 使用x w o r k ； 4 ) 支持多种视图表现，如j s p ，v e l o c i t y ，f r e e m a r k e r ，j a s p e r r e p o r t s ，x m i 等； 5 ) 支持国际化、错误处理和数据验证。 3 1 3hib e r n a t e 技术 h i b e r n a t e 下一个倒下的多骨诺米牌就是持久化【3 - 5 1 。j 2 e e 提供了两个持久 化的手段：j d b c ，它是j 2 s e 中访问关系数据库系统的标准a p i ；另一个是实体 b e a n s ，它是e j b 中专门模型化持久化实体的组件。 1 0 一 第3 章框架技术及数据资源平台的结构分析 0 r 映射 1 0 l 正是为了弥补上述两种持久层访问方式的缺陷提出并发展起 来的。它通过映射文件把j a v a 对象中的属性映射到关系数据库的表中，使持久 化对象的具有自我存储到关系数据库的能力，填补了对象关系数据库之间的鸿 沟，并因其简单易用、支持广泛得到了数量众多的程序员的关注。当前，h i b e r n a t e 架构是在所有0 r 映射中最为流行的一个工具，它采用r u n t i m er e f l e c t i o n ( o p c g l i b s t y l er u n t i m e b y t ec o d eg e n e r a t i o n ) 机制，在系统启动时生成s q l 语句，对 象实施持久化管理。其结构如图3 所示： j a v aa p p l i c a t i o n 二i7 j 墨t 堕二二一j 婚7 ：j | 粤| i j ls te n c e 一誓 m a p p i n g m a t a - d a t a i jk 蔫r 一 ! h i b e r n a t e l c o n f i g u r a ti 。n 卜j r - i li s e s s i 。n f a c t o r y i l s e s si 。n l i t r a n s a c t i 。n l i q e r y i 由 d a t a b a s e 图3 2h i b e r n a t e 框架原理图 f i g u r e3 - 2h i b e r n a t ef r a m w o r kt h e o r yf i g 北京工业大学工程硕士学位论文 从图中可以清楚地看出h i b e r n a t e 框架的w e b 应用程序中所处的位置。应用 程序通过h i b e m a t e 提供的持久化对象与底层数据库发生关系。持久化对象由 s e s s i o n f a c t o r y 和s e s - - - s i o n 共同维护，具体规则定义在映射文件( m a p p i n gx m l ) 中。当系统的底层数据库进行移植时，我们只需要简单地修改一下配置文件 h i b e r n a t e ，p r o p e r t i e s 即可，而不必再修改代码和映射文件。 为了完成与数据库无关的数据查询，h i b e r n a t e 专门提供一个对象查询语言 ( h q l ) 来查找和操纵对象，这样我们在系统的模型部分就可以不必再使用冗长的 j d b c 语句，改由h i b e r n a t e 进行统一的管理和优化，这极大地简化和方便了程 序员对数据持久层的访问。另外，h i b e m a t e 还通过底层管理的j n d i 、j d b c 、j t a 对外提供t r a n s a c t i o n 接口，满足用户事务管理的需求。 3 1 4s p rin g 技术 s p r i n g 是i o c ( i n v e r s i o no fc o n t r 0 1 ) 和面向切面编程( a o p ) 的组合体。它是一 个非侵入式的框架，增强了p o j o 的功能。从服务上讲，它将程序代码从j 2 e e 环境解耦到普通的j a v a 对象。它还在很多功能上提供了除e j b 之外的选择一一 比如为所有的p o j o 提供声明式事务。s p r i n g 被广泛运用到很多项目中，从小的 w e b 程序到大的企业应用程序。 利用s p r i n g 对w e b w o r k 和h i b e r n a t e 的整合从前面的介绍可以看到， w e b w o r k 架构实现了f r o n t c o n t r o l l e r 的设计模式，并对前台表示层进行了m v c 划分，但是它对模型部分的支持不够。相反，就h i b e r n a t e 来说，它只是简单地 对模型部分中持久化数据的提供支持，对实际业务规则的分离并未涉及。而 s p r i n g 架构可以作为粘合剂把它们整合在一起。 三种框架技术整合的解决方案如图所示： 第3 章框架技术及数据资源平台的结构分析 a d a t c c e a s s 叫竺k 撕p u l 置堙 r - 1 k _ _ _ 一肌互i p l l l 置噬 图3 - 3w e b w o r k 、h i b e r n a t e 、s p r i n g 整合图 f i g u r e 3 - 3w e b w o r k 、h i b e r n a t e 、s p r i n gi n t e g r a tf i g 整个解决方案用w e b w o r k 作为w e b 层的开发框架，统一管理视图和控制器 部分。视图层用j s p 表示，并在页面中严格限制j a v a 代码和w e b w o r k 标签，利 用j s t l 和0 g n l 实现视图层和模型层的分离 控制器用w e b w o r k 的命令对象 a c t i o n ，并通过它最终完成控制器与业务逻辑层的交互。业务逻辑层使用自己编 写的s e r v i c e 对象，利用接口与实现分离的方式在s p r i n g 架构中完成持久访问对 象的注入和业务逻辑的事务管理，并关联系统的w e b 层和持久层。当系统规模 较大时，还可以考虑运用s e s s i o nb e a n 实现分布式应用的需求。持久层基于 h i b e r n a t e 框架，采用d a 0 设计模式完成最终的j a v a 类和数据库之间的转换和访 问。在实际开发中，持久化对象的映射文件还可以使用x d o e l e t 从业务对象类中 直接生成。 北京工业大学工程硕士学位论文 三种框架的构建关系图如下： 啪w o r k 却i i l l 旨 h 西e r n a 把 a c t i o n , 服务请求 h 西e i a 把 数据获取 数据库连接 血f l o n f o m s e s s i o n 以及潲 以显相关配村目卸i 喽 置翌件等 表示温业务层捎妮 1 虱3 - 4w e b w o r k 、s p r i n g 和h i b e m a t e 框架构建关系图 f i g u r e 3 - 4w e b w o r k 、s p r i n g 和h i b e r n a t e f r a m w o r kc o n s t r u c tf i g 采用上述方式，我们不仅利用了s p r i n g ，h i b e m a t e 和w e b w o r k 框架各自的 优势，而且成功地将视图、控制器与模型彻底分离，独立出来了业务逻辑层和持 久访问层。另外，接口和实现分离的策略，也有助于把各个层之问的耦合度进一 步降低，有利于系统的灵活性和可维护性，同时也便于多人同时并行开发，大大 提高了项目的开发进度。 3 2 基础的数据资源平台的结构 传统的信息统构架方法是先从具体应用需求的分析做起，然后在此基础之上 进行系统结构的设计，一步一步的定义数据结构、应用接口、功能组成和表现形 式等。随后直接在现有基础技术平台的基础上进行开发。在此过程中，由于搭建 的起点是直接定位在技术平台之上的，因此存在着大量的固定结构设计和固定应 用表现。这样造成的主要问题表现在： 夺实现时间较长； 令应用单位的业务可能变化较快，已搭建系统不能快速适应需求的变化； 夺不能透明的反映业务过程的进展情况，对业务推动帮助不大； 夺应用系统不能达到和业务的无缝结合，只能作到数据的存储与检索； 令需要额外解决与现有的各类系统的集成； 不能全面解决网络化管理和协同工作的要求等。 应用单位在使用了该种产品之后，常常会为系统不能满足业务扩展的需要而 烦恼，接着又发现必须使用大量的时间和人力针对单位本身独特的环境和功能进 行管理和维护。而且一旦应用单位开始安装系统后，就需要同步制定新的信息使 用策略和措施，但通常伴随而来的却是失望和不满，造成已有投入的浪费，使自 己元气大伤，也影响到单位信息化建设和使用的力度。 1 4 第3 章框架技术及数据资源平台的结构分析 3 2 1 现有的信息架构平台采用的结构 传统的信息架构平台基于m v c 设计模式【1 9 乏0 1 ，采用三层架构，也就是我们 经常提到的三层概念。即表示层( p r e s e n t a t i o n ) 、业务逻辑层( b u s i n e s st d g i e ) 、 数据存储层( d a t a ) 如图： 表示层 业务逻辑层 数据存储层 图3 - 5 信息架构平台的层次 f i g u r e 3 - 5i n f o r m a t i oc o n s t r u c t i