（计算机应用技术专业论文）基于jsf、spring、hibernate框架的web系统开发平台研究.pdf

基于j s f 、s p r i n g 、h i b e r n a t e 框架的w e b 系统开发平台研究 摘要 开发w e b 应用系统需要解决很多复杂问题，因此我们需要借助于第三方的 开发平台，比如j a v a e e ，来降低开发成本。遵循j a v a e e 规范的j a v a e e 框架， 为一些w e b 应用中的常见的问题提供了解决方案，可以使w e b 应用开发变得简 单高效。目前各种j a v a e e 框架数目繁多，每一种框架都有其特定的应用范围， 没有一种框架能够解决w e b 应用中的所有问题。因此我们必须选择合适的框架 整合起来组成一个系统开发的基础开发平台。现在各种开源的j a v a e e 框架不断 涌现，j a v ae e 官方框架也不断推陈出新，为我们提供了很多选择。通过比较分 析，本文选择新兴的j a v ae e 标准框架j s f 和开源框架s p r i n g 、h i b e r n a t e 作为 w e b 应用开发的解决方案。 本文首先在分析j a v a e e 规范多层结构的基础之上，确定了平台架构分层； 其次对平台架构各主要层次进行分析，分析了w e b 层、业务逻辑层所需采用的 设计模式，对持久层的各种解决方案和d a o 设计模式进行了分析；然后通过对 比分析各种优秀的j a v ae e 开源框架以及标准框架来选择平台架构各个层次所 用的框架，经过比较选择了j s f 、s p r i n g 、h i b e r n a t e ，给出了使用所选框架的平 台架构，并对s p r i n g 和j s f 、h i b e r n a t e 的整合方法进行了分析，对j s f 、s p r i n g 、 h i b e r n a t e 整合方案和其他整合方案进行了比较分析。最后在开发平台的基础上 通过一个旅行社电子商务系统的分析、设计、实现来验证开发平台的有效性， 首先在系统功能描述的基础上，通过u m l 用例图和活动图对系统进行分析；其 次划分系统功能模块、确定系统体系结构和运行环境；再次进行数据库设计、 类设计、页面设计，在持久层设计了l i n e o r d e r 等持久化类、以及与之协作的 l i n e o r d e r d a o 等d a o 接口和l i n e o r d e r d a o l m p l 等d a o 实现类，在业务逻辑 层设计了业务服务接口l y s e r v i c e 和接口实现类l y s e r v i c e l m p l ，以及一些工具 类，在w e b 层设计了l i n e o r d e r b e a n 等b a c k i n gb e a n 以及与之协作的m a n a g e d b e a n 、相关工具类；在系统分析设计的基础上，采用e c l i p s e 、t o m c a t 、s q l s e r v e r 作为开发工具，利用s p r i n g 作为基础架构，使用h i b e r n a t e 、s p r i n g 、j s f 分别 实现了持久层、业务逻辑层和w e b 层。实践表明，在w e b 应用开发中，使用整 合j s f 、s p r i n g 、h i b e r n a t e 的开发平台，可以充分发挥各个框架的优点，降低 w e b 应用开发的复杂性，提高开发效率和质量。 关键词：j s f 框架：s p r i n g 框架；h i b e r n a t e 框架 t h er e s e a r c ho ft h ew e b a p p l i c a t i o ns y s t e md e v e l o p i n gp l a t f o r m o nt h eb a s i so fj s f , s p r i n g ，h i b e r n a t ef r a m e w o r k a b s t r a c t t h e r ea r em a n yc o m p l e xp r o b l e m sn e e d e dt 0s o l v ei nd e v e l o p i n gw e b a p p l i c a t i o ns y s t e m s on e e d st od r a ws u p p o r tf r o mt h et h i r d p a r t yd e v e l o p m e n t p l a t f o r m ss u c ha sj a v ae et or e d u c et h ed e v e l o p m e n tc o s t s t h ej a v ae ef r a m e w o r k s f o l l o w i n gt h en o r n l so fj a v ae e ，p r o v i d et h es o l u t i o n sf o rt h ec o n l l t l o np r o b l e m si n w e ba p p l i c a t i o n s ，m a k ew e ba p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n tb e c o m es i m p l ea n de f f i c i e n t a tp r e s e n tv a r i o u sj a v ae ef r a m e w o r k sa r en u m e r o n s e v e r yk i n do ff r a m e w o r kh a s i t ss p e c i a l l ya p p o i n t e da p p l i c a t i o nr a n g e ，a n dt h e r ei sn of r a m e w o r ka b l et os o l v ea l l p r o b l e m si nt h ew e ba p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n t t h e r e f o r e ，t h es u i t a b l ef r a m e w o r k s m u s tb ee h o o s e dt oi n t e g r a t ei n t oab a s i sd e v e l o p m e n tp l a t f o r mf o rs y s t e m d e v e l o p m e n t a tp r e s e n t v a r i o u so p e ns o u r c ej a v ae ef r a m e w o r k e m e r g e u n c e a s i n g l y ，o f f i c i a lj a v ae ef r a m e w o r k sa r ea l s og r o w i n gu n i n t e r r u p t e d l y ，al o to f c h o i c e sa r ep r o v i d e df o rd e v e l o p e r sb yt h e m t h r o u g hc o m p a r i s o na n da n a l y s i s ，t h e e m e r g i n gj a v ae es t a n d a r df r a m e w o r kj s fa n do p e ns o u r c ef r a m e w o r k ss p r i n g ， h i b e r n a t ea l ec h o o s e da st h ew e ba p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n ts o l u t i o n si nt h i sp a p e r f i r s t ，b a s e do nt h ea n a l y s i so fj a v ae em u l t i - t i e ra r c h i t e c t u r e ，t h es y s t e m a t i c s t r u c t u r eo ft h ep l a t f o r mi sd e t e r m i n e d s e c o n d , t h em a j o rl e v e l so fp l a t f o r m ， a r c h i t e c t u r ea r ea n a l y z e d t h er e q u i r e dd e s i g np a t t e r n si nw e bl a y e ra n db u s i n e s s l o g i ct i e ra r ca n a l y z e d t h ev a r i o u ss o l u t i o n sf o rp e r s i s t e n c el a y e ra n dd a od e s i g n p a t t e ma r ea n a l y z e dt o o t h e n , c o m p a r i n ga n da n a l y z i n gv a r i o u so u t s t a n d i n gj a v a e eo p e ns o u r c ef r a m e w o r k sa n ds t a n d a r df r a m e w o r k st oc h o o s et h ef r a m e w o r k s u s e df o ra l ll e v e l so ft h e p l a t f o r ma r c h i t e c t u r e t h r o u g hc o m p a r i s o no ft h e s e f r a m e w o r k s ，j s f ，s p r i n g ，h i b e r n a t ea r ec h o o s e d a n dt h ep l a t f o r ma r c h i t e c t u r eu s e d t h ec h o o s e df l a n l c w o r k si s 萄v e n t h e nd or e s e a r c ho nt h ea n a l y s i so ft h em e t h o d s f o rs p r i n ga n dj s f ，h i b e r n a t ei n t e g r a t i o na n dt h ec o m p a r i s o nb e t w e e nj s f ，s p r i n g ， h i b e r n a t ei n t e g r a t i o ns o l u t i o n sa n do t h e rs o l u t i o i l s o nt h ee n d , t h ev a l i d i t yo ft h e d e v e l o p m e n tp l a t f o r mi sv e r i f i e dt h r o u g ht h ea n a l y s i s ，d e s i g n , a n di m p l e m e n t a t i o no f at r a v e ls e r v i c ee - c o m m e r c es y s t e mb a s e do nt h ed e v e l o p m e n tp l a t f o r m a b o v ea l l ， b a s e do nt h ed e s c r i p t i o i l so ft h es y s t e mf u c t i o r l s ，t h es y s t e mi sa n a l y z e dt h r o u g h u m lu s ec a s ea n da c t i v i t yd i a g r a m s n e x t , t h es y s t e mf u c t i o nm o d u l ei sd i v i d e d ，a n d t h es y s t e ma r c h i t e c t u r ea n do p e r a t i n ge n v i r o n m e n ta r ed e t e r m a i n e d o n c ea g a i n ，t h e d a t a b a s ed e s i g n , c l a s sd e s i g na n dp a g ed e s i g na r ec a r r i e do n i np e r s i s t e n c el a y e r , t h e p e r s i s t e n c ec l a s s e ss u c ha sl i n e o r d e r , a n dd a o i n t e r f a c e ss u c ha sl i n e o r d e r d a o i nc o l l a b o r a t i o n 、i t l lt h ep e r s i s t e n c ec l a s s e s d a or e a l i z a t i o nc l a s s e ss u c ha s l i n e o r d e r d a o i m p l ，a l ed e s i g n e d i nb u s i n e s sl o g i ct i e r ，b u s i n e s ss e r v i c e si n t e r f a c e l y s e r v i c ea n di t sr e a l i z a t i o nc l a s sl y s e r v i c e l m p la n ds o m ec l a s s e s a st o o l sa r e d e s i g n e d i nw e bl a y e r , t h eb a c k i n gb e a n ss u c ha sl i n e o r d e r b e a n , m a n a g e db e a n s a n dt h ec l a s s e sa st o o l si nc o l l a b o r a t i o n 、) l r i mt h eb a c k i n gb e a n s 。a r ed e s i g n e d o n b a s eo ft h ea n a l y s i sa n dd e s i g no ft h es y s t e m , e c l i p s e ，t o m c a t ，s q l s e r v e ra r eu s e d a sd e v e l o p m e n tt o o l s ，a n ds p d n gi su s e dt ob et h ei n f r a s t r u c t u r eo f t h es y s t e m u s i n g h i b e r n a t e ，s p r i n g ，j s f , ir e s p e c t i v e l ya c h i e v et h ep e r s i s t e n c el a y e r , b u s i n e s sl o g i c t i e r , w e bl a y e r a s 删c es h o w s ，i nw e ba p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n t ，b yu s i n gt h e d e v e l o p m e n tp l a t f o r mi n t e g r a t i n gj s f , s p r i n ga n dh i b e r n a t e ，w ec a nt a k ef u l l a d v a n t a g e o ft h ev a r i o u sf r a m e w o r k s ，t h ec o m p l e x i t so fw e ba p p l i c a t i o n d e v e l o p m e n tc o u l db er e d u c e ds ot h a tt h ee f f i c i e n c ya n dq u a l i t yo ft h ed e v e l o p m e n t i si m p r o v e d k e yw o r d s ：j s ff r a m e w o r k ；s p r i n gf r a m e w o r k ；h i b e r n a t ef r a m e w o r k 图表目录 图2 1j a v a e e 架构图。5 图3 1m v c 体系结构。7 图3 - 2 各层主要框架1 l 表3 1j s f 和s t r u t s 的比较1 4 图3 3s p d n g 体系结构1 5 表3 2s p n n g 和e j b 的比较1 8 表3 ，3i b a l i s 和h i b e r n a t e 的比较2 1 图3 4w e b 系统架构2 2 图4 1 管理员用例图2 9 图4 2 一般用户用例图3 0 图4 3 酒店用户用例图3 0 图4 _ 4 一般用户活动图3 1 图4 5 酒店用户活动图3 2 图4 - 6 管理员活动图3 2 图4 7 线路预订、管理活动图3 4 图4 8 系统体系结构3 6 图4 - 9 持久类类图4 0 图4 1 0l y d a o 包类图4 l 图4 1 1 l y s e r v i c e u t i l 包类图4 2 图4 1 2l y s e r v i c e e x c e p t i o n 包类图4 2 图4 图4 图4 表4 3 4 5 表4 2 表4 3 表4 4 表4 5 表4 6 表4 7 表4 8 表4 9 表4 1 0 图5 1 图5 2 l y s e r v i c e 包类图4 3 l y w e b b e a n 包类图4 6 l y w e b b e a n 包部分类的类图4 8 后台旅行社管理系统主页登录页面及通用页面4 9 前台服务系统主页及通用页面4 9 加盟酒店管理系统主页及通用页面4 9 注册用户、酒店用户注册登录及用户信息管理页面4 9 酒店页面5 0 旅游线路页面5 0 旅游线路订单页面5 1 旅游信息页面5 1 酒店订单页面5 1 留言页面5 1 页面导航图6 5 前台系统的主页6 8 图5 3 图5 - 4 图5 - 5 图5 - 6 图5 7 图5 - 8 图5 - 9 图5 1 0 图5 1 l 附图一 附图二 附图三 附图四 附图五 一般注册用户登录后的前台系统主页7 0 线路查询页面。7 0 线路查询结果列表页面。7 1 查看线路详细信息页面。7 1 登录用户预订线路页面。7 2 线路订单管理页面。7 2 确认线路订单成功页面。7 3 用户个人信息页面7 3 用户查看个人订单页面7 4 i y d a o h i b e r n a t e 包类8 1 l y s e r v i c e i m p l 包类8 2 l y w e b u t i l 包类图8 3 l y w e b b u i l d e r 包类图8 4 l y w e b b e a n 包部分类的类图8 5 合肥工业大学 本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士 学位论文质量要求。 主席： 委员： 答辩委员会签名( 工作单位、职称) 莉。书喇盼缈缈彩泛 互旌产z 艺左乒 及段 名髟另 台匏多如手必埂 新：卅锯张舻生长亏稚l 独创性声明 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。 据我所知，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 金8 b 王些鑫堂 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 并表示谢意。 学位论文作者签名；意蠲 签字日期：2 孵q 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金蟹王些态坐有关保留、使用学位论文的规定，有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权金 胆王些盔堂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、 缩印或扫描等复制手段保存，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： 秀烈 签字日期：2 7 年呵月 日 学位论文作者毕业后去向 工作单位： 通讯地址： 导师签名： 韵丢掀 签字日期：加刁年7 月 日 电话 邮编 致谢 在本文完成之际，我要感谢长期以来热心帮助和关怀我的所有人。 首先我要感谢我的导师杨善林教授。本文的主要工作是在他的悉心指导下 完成的。杨老师在学术研究上给予我耐心细致的引导和教诲，他严谨、求实的 治学态度，扎实的理论功底，敏锐的学术洞察力以及对科学研究领域的探索精 神，使我受益匪浅，在此表示衷心的感谢。 感谢网络所马溪骏老师的帮助和指导。马老师在学习研究工作中给予我诸 多帮助，并在论文的完成过程中，给了我很多有益的指导和建议。在此向马老 师表示深深的谢意。 感谢所有关心和帮助过我的老师、同学和同事，他们在日常工作、学习、 生活等方面给予我极大的支持和帮助。 最后还要感谢我的家人，他们对我的关怀和鼓励，使我能够克服困难，不 断前进，顺利完成研究工作。 作者：惠刚 2 0 0 7 年8 月 第一章绪论 1 1 研究背景及研究意义 随着计算机网络的迅猛发展，w e b 在各行业中的应用越来越广泛，发挥的 作用越来越大。w e b 已经成为最重要的i n t e m e t 应用，研究资料显示w e b 通信量 占i n t e m e t 通信量的三分之二以上。作为一种资源的组织和表达形式，w e b 已经 成为最重要的信息传输媒介。越来越多的政府机构、公司、组织创建了基于w e b 的应用系统。w e b 应用系统已从简单的w e b 站点发展到专业应用程序、电子商 务系统和大型的企业级应用系统。w e b 应用系统的规模不断扩大，复杂程度也 呈指数级增长，开发w e b 应用越来越复杂。 w e b 应用系统的体系结构从传统的c s 两层结构，发展到b s 结构，再到 现在的多层结构。通常w e b 应用系统至少可以划分为三个层次：表示层，对于 w e b 应用来说也就是w e b 层，该层向客户提供业务逻辑层的服务，负责处理客 户请求，和业务逻辑层交互，并显示结果；业务逻辑层，接收w e b 层的请求， 处理业务逻辑：持久层，封装数据库访问逻辑。多层结构相对于两层结构来说， 能够降低系统各层之间的耦合，可扩展性好，维护方便。 为了满足企业级应用开发的各种复杂需求，给用户提供可靠、完善的信息 服务，微软和s n n 公司分别推出了n e t 和j 2 e e ( 现在更名为j a v ae e ) ，它们之 间的竞争促进了w e b 开发技术的迅速发展。基于j a v ae e 的w e b 应用以其层次 性、可扩展性、安全性、平台无关性得到了大多数公司的认同，已经成为企业 级w e b 应用的主要解决方案。j a v a 平台下传统的j s p s e r v l e t 开发方法优势在于 直接简单，对于小型的w e b 应用可以很方便、快速的进行开发，但是这种不加 控制的开发方式容易造成以下问题：整个w e b 应用体系混乱，各种代码混杂， 显示、业务和数据的高耦合，难以修改和重用；开发代价太高，不能满足目前 大型的w e b 应用开发中普遍要求降低开发团队的技术成本和分工协作难度、缩 短开发时间的要求；新的w e b 应用程序开发经常从头开始，难以利用现有成果【l 】 口j 。基于j a v ae e 的框架技术是解决上述问题的重要技术【3 】oe j b 是j a v a 企业 版的一部分，也是一种框架。传统的e j b 是一种复杂的、重量级的w e b 应用解 决方案，同时在性能、简单性等方面作出了牺牲【4 】。由于e j b 的复杂笨重，s p r i n g 、 h i b e r n a t e 等开源框架逐渐流行起来，它们为w e b 应用提供了优秀的轻量级的解 决方案。 流行的开源框架s p r i n g 通常和w e b 框架s t r u t s 一起使用，而新兴的w e b 框 架j s f 比s t r u t s 技术更先进；h i b e r n a t e 是一种成熟的持久层框架，在实际开发 中的应用很多。因此本文将s p r i n g 、j s f 、h i b e r n a t e 整合起来开发w e b 应用， 对于引导项目开发采用先进技术具有指导意义。并且各个框架的侧重点不同， 研究如何把它们整合起来作为一个通用的开发平台，可以充分发挥它们各自的 优点，有利于开发高质量的w e b 应用系统。该w e b 系统开发平台可以满足大多 数w e b 应用的需求，可以作为我们日后系统开发的基础开发平台。这样课题的 研究成果具有普遍意义，解决了w e b 应用开发中的常见问题，便于日后进行复 用，有利于降低开发成本。 1 2 研究现状 在w e b 应用系统的开发中，框架的使用很普遍。框架使得系统的开发降低 了难度，并且复用了良好的设计，使系统的可扩展性、可维护性、灵活性得到 了提高。j a v a 技术的广泛应用，使开源社区推出的框架层出不穷，另一方面， 优秀框架的出现既为项目开发提供了方便、可靠的工具，也推动了j a v a 技术的 进一步发展。 j a v a 开源社区给我们提供了很多优秀的开源框架，这些框架广泛应用于w e b 应用开发中。开源框架是建立在s u n 公司j a v ae e 技术基础之上的，它们为开 发者提供了更简单的编程模型和其他一些好处。目前在w e b 应用的各个层次涌 现出了很多优秀的开源框架，如w e b 层的t a p e s l a y 、w e b w o r k 、s t r u t s 框架，业， 务逻辑层的s p r i n g 、h i v e m i n d 框架，持久层的h i b e r n a t e 、i b a t i s 框架。另外 s u n 公司也推出了一种的新的w e b 框架j s f 。 w e b 层的s t r u t s 框架出现的比较早，应用较广泛，是种成熟的框架。j s f 是一种新兴的w e b 层框架，也是一种技术标准。j s f 采用的是事件驱动型的组 件模型，组件模型是一种先进的模型，有利于系统的开发和维护，而s t o a t s 只 是单纯的m v c 框架。并且j s f 是一种彻底的m v c 。实现了模型和视图的完全 解藕嶂j 。j s f 相对于流行的s t r u t s 来说更为先进。 当e j b 刚推出的时候，占据了业务逻辑层和持久层框架的主要地位，e j b 的功能很强大。主要用于构建大型的、分布式的企业系统，e j b 较为复杂，学 习、使用起来比较困难，它能够为我们解决构建企业系统所遇到的大部分问题， 但是其中的有些特殊问题我们遇到的可能性较小，所提供的功能很多，但我们 未必都需要。e j b 相对于现在流行的轻量开源框架来说，属于重量级的框架。 e j b 专家组也认识到了e j b 的缺点，最新的e j b 3 0 ，致力于降低使用e j b 的难 度和复杂性，e j b 3 0 借鉴了s p r i n g 、h i b e r n a t e 的成功经验，如o r 映射、i o c 、 a o p t 4 ，但是和开源开源框架相比还是不够简单。 持久层框架主要有e j b 的实体b e a n 、h i b e r n a t e 和i b a t i s 等等。良好的持 久层框架应当实现对象关系映射，即o r m 。因为有h i b e r a n t e 、i b a t i s 这样的 工具帮助我们实现对象和关系数据库表之间的映射，克服了对象和数据库阻抗 不匹配问题，所以才使我们能够以面向对象方式来操作关系型数据库系统。 h i b e r a n t e 是目前很流行的、开放源码的o r m 框架。h i b e r n a t e 框架在实际开发 中使用的很成功，框架本身也很成熟。其他的持久层框架，如实体b e a n 、i b a t i s 2 都没有h i b e r n a t e 成功。 目前国内也出现了一些轻量框架，不过没有国外的开源框架应用广泛，影 响也不够大。如国人开发的j d o n 轻量框架，用于快速开发小型系统，表示层借 助s t r u t s 实现，提供了用于访问数据库的简单的持久层模板。 1 3 研究内容 现在各种框架数目繁多，每一种框架都有其特定的应用范围，没有一种框 架能够很好的解决w e b 应用中的所有问题。因此如何根据所要开发的系统选择 合适的框架组合起来，并且使系统中的各个层次以一种松散耦合的方式彼此作 用而不用管理底层的技术实现细节，成为我们面l | 缶的主要问题。 为了解决以上问题，本课题主要对以下内容展开研究：研究和分析j a v a e e 的多层体系结构，了解j a v ae e 框架国内外发展、应用状况；根据w e b 系统开 发平台设计目标，设计平台架构，并对架构各个层次采用的设计模式和持久层 的解决方案进行分析，确定持久层的解决方案：通过比较分析各种框架，确定 平台架构各个层次的技术方案，搭建w e b 系统开发平台；研究和分析s p r i n g 为 w e b 应用提供的基础服务以及s p r i n g 和j s f 、h i b e r n a t e 框架整合的方法；最后 通过将开发平台应用于一个旅行社电子商务系统的开发中，检验开发平台。 1 4 文章结构 第一章：简单的介绍了课题的研究背景、研究现状、研究内容及研究意义。 第二章：首先介绍了j a v a e e ，然后介绍了j a v a e e 多层体系结构，并分析 了多层体系结构的优点。 第三章：通过各种框架的比较分析，确定平台的架构。包括平台设计目标、 平台架构分层的确定，然后对平台架构各个层次所需注意的问题进行分析，在 此基础之上，通过对比分析各种框架选择平台架构各个层次所用的框架，给出 了使用所选框架的平台架构，并对s p r i n g 和j s f 、h i b e r n a t e 的整合方法进行了 分析，对j s f 、s p r i n g 、h i b e r n a t e 整合方案和其他整合方案进行了比较分析。 后面两章使用前文提出的开发平台实现了一个旅行社电子商务系统。 第四章：首先介绍了旅行社电子商务系统，其次确定系统的功能需求，进 行用例分析和活动流程分析，然后确定系统的功能模块、体系结构、运行环境， 最后进行数据库设计、各个层次的类设计以及页面设计。 第五章：根据前文提出的平台架构以及系统分析设计，实现了旅行社电子 商务系统。以持久层、业务逻辑层、w e b 层的顺序探讨了实现w e b 应用系统各 个层次的主要问题。 第六章：总结了本文的所有工作，并对j a v ae e 框架的发展做了展望。 第二章j a v a e e 体系结构 2 1j a v a e e 简介 j a v ae e 是j a v a 平台企业版的简称( j a v ap l a t f o r m , e n t e r p r i s ee d i t i o n ) ，是一 种利用j a v a 平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关复杂问题的体系 结构，用于开发便于组装、健壮、可扩展、安全的服务器端j a v a 应用。j a v ae e 是建立在j a v as e 基础之上的，并且增加了企业应用所需的类库。最新推出的 j a v a e e 5 是w e b 应用开发平台j 2 e e 诞生六年后的下一代企业级开发规范，j a v a e e 5 着重于简化开发，采用了元数据标注和普通j a v a 对象( p o j 0 ) 驱动的开发 方式，对平台进行了重新定义，增加了基于组件的j s fw e b 框架、j s t l 、新的 j a v a 持久化a p i 等，即保持了j 2 e e 的强大功能，又使得开发工作变得简单一些。 2 2 j a v a e e 体系结构 j a v ae e 的多层体系结构是j a v ae e 平台提供的基本应用架构，应用逻辑按 功能划分为组件分布在不同的层上。j a v a e e 多层架构划分为以下几个层次( 见， 图2 1 ) ：客户层( c l i e n t - t i e r ) 、w e b 层( w e b - t i e r ) 、业务层( b u s i n e s s t i e r ) 、e i s 层( e n t e r p r i s ei n f o r m a f i o i ls y s t e m - t i e r ) 。客户层运行在客户机上，用于向客户呈 现用户界面，比如动态的h t m l 页面；w e b 层和业务层运行在j a v ae e 服务器上r w e b 层向客户端提供用于交互的j s p 页面，接收客户的请求，并调用业务层的 服务组件处理请求，业务层定义业务处理逻辑和数据库访闯逻辑，完成业务处 理后将结果返回给w e b 层；e i s 层运行在数据库服务器上，用于向上层提供数 据。多层结构中，层次的划分不是物理上的划分，而是逻辑上的划分，比如业； 务层和e i s 层可以在一台计算机上也可以在不同的计算机上。“逻辑层”是开发 人员对各关注点的基础分割，这样我们可以更加容易的划分系统职责，使用逻 辑层有助于构筑可以划分为子任务组的应用程序1 7 1 。 多层结构通过在客户端应用程序和后台数据存储之间增加多线程的应用服 务器来扩展常见的b s ( 浏览器，服务器) 两层结构，解决了两层结构的弊端， 在两层结构中，所有的工作都在服务器端完成，服务器端担当了过多的角色而 显得臃肿，不利于系统的扩展和维护。由于多层结构灵活的伸缩性，非常适于 网络应用，已经成为w e b 应用系统的主流架构。 2 3j a v ae e 多层结构的优点 多层结构的优点是： i ) 能有效降低建设和维护成本，简化管理； 多层结构中各层的组件可以单独更新、修改、替换、增加，因此维护更加 方便。由于客户端采用瘦客户机，所以硬件配置要求不高。当用户需求发生变 4 化时，修改业务逻辑即可，无需改动数目众多的客户机。 2 ) 适应大规模和复杂的应用需求； 组件技术使得大型系统的的设计变得简单可行，并且具有良好的伸缩性。 多层结构使得数据处理从客户端转移到应用程序服务器和数据库服务器。客户 端通过应用程序服务器访问数据库，大大减少了客户端和数据库之间的连接， 使得数据库能够保持良好的响应速度。 3 ) 可以适应不断的变化和新的业务需求； 在基于j a v ae e 的系统开发和维护过程中，技术人员可以根据新的需求，更 新组件，调整旧的系统。 4 ) 可以访问异构数据库： 多层结构只要在中间层有相应的驱动就可以访问异构的数据库，无需在客 户端安装很多异构数据库的驱动程序，对客户端的要求很低，并且如果数据库 发生了变动，只要在中间层修改驱动即可，无需去修改每一个客户端。 5 ) 能有效提供系统并发处理能力； 多层架构将系统划分多个层次分散管理，可以减轻系统压力，提高系统性 能。可以采用多服务器并行处理的方式，保证系统的高可用性。 6 1 提高系统安全性。 系统在信息访问、传递、存储环节上均有严格的安全措施。中间层隔离了用 户直接对数据库的访问，保证了数据库系统和数据的安全。 l 圜p p l i c a t i o n 囵= c l i c n 园 圈目币b u 。s i n e s s 1 目目雎。+ 图2 - 1j a v a e e 架构酣1 0 1 c l i e n tm a c h i n e j a v a e es c l n c g d a t a b a ：ws e r v e r 第三章j a v ae e 框架技术及开发平台的搭建 本章首先根据平台设计目标对平台架构各个层次进行分析，然后选择架构 各个层次所用的框架，最后对所选框架的整合方法进行了分析，并与其他整合 方案进行了比较。 3 1 平台设计目标 由于在很多w e b 应用系统开发中遇到的大多数问题具有相似性，因此本文 提出的开发平台不应当局限于某一个w e b 系统的开发应用，而应该是一个通用 的开发平台，需要解决w e b 应用系统开发中的常见问题，可以应用在常见w e b 系统的开发中。本平台用于简化j a v a e e w e b 应用开发，为开发可移植、易于扩 展、维护简单、重用性好的w e b 应用系统提供高效的、通用的解决方案，能够 满足大多数w e b 应用开发的需求。开发平台应当满足以下要求： 1 ) 架构灵活、可扩展。这样在需求变化时，可以很方便的添加、修改功能，这 对于软件生命周期中持续时间最长代价最大的维护阶段来说，是很重要的。 2 ) 具有分层架构。通过分层来实现复杂软件的松耦合。 3 ) 可重用。代码和设计能够重用，利于避免重复劳动，降低成本。 4 ) 具有通用性。能够满足大多数w e b 应用开发的需求。 5 ) 能够缩短w e b 应用系统开发时间，降低开发复杂性。 3 2 平台架构分析 3 2 1 平台架构分层 架构是构建系统的蓝图，架构本身就是可重用的，架构能够将整个应用的 所有设计元素融合在一起【l ”。架构是大型软件复用的基础，利于快速开发w e b 应用。清晰的架构能够保证系统具有扩展性、重用性以及良好的性能。 为了方便应用系统以后的维护和升级，以及使系统具有良好的可移植性， 这里使用在b s 结构基础上拓展的多层结构，这样当需求发生变化时，只需修 改中间层即可，而客户端在其他层次发生改变时无需进行修改，客户端只用于 显示用户界面，保证了客户机的平台无关性j a v a e e 规范中多层架构的业务层 所要完成的任务过多，不仅处理业务逻辑，而且还负责对数据库的操作，如果 数据库的数据结构发生改变，需要重构整个业务层，对业务层的影响很大，因 此将数据访问细节独立出来作为单独的持久层，也就是在业务层和数据库之间 增加了一个抽象层，这样底层数据库的变动就不会对持久层以上的层次造成影 响，只需要在持久层进行相应的修改。根据前面的分析，平台架构可以化分为 以下五个层次：客户层、w e b 层、业务逻辑层、持久层、数据层。对于w e b 应 用来说，客户层通常是浏览器；数据层主要是指数据库等数据源。 下面对平台架构主要的三个层次w e b 层、业务逻辑层、持久层分别进 6 行分析。 3 2 2w e b 层分析 j a v ae e 规范使用j s p 页面来构建多层架构的w e b 层，通过j s p 页面接收客 户请求并调用业务层处理请求，如果只是采用j s p 页面来构建w e b 层，容易使 表示逻辑和请求处理逻辑混杂在一起，造成逻辑的混乱和代码的耦合，影响软 件开发质量。为了避免上述问题，我们在w e b 层采用m