（计算机应用技术专业论文）web国际化通用框架研究及在大冬会系统中的应用.pdf

哈尔滨t 程大学硕十学位论文 摘要 互联网的发展推动了全世界的交流，需要开发出满足不同地区语言、文 化、生活习惯要求的w e b 应用，因此，软件的国际化已成为必须要考虑并解 决的问题。然而，传统软件多使用本地化的方法实现多语言版本。每增加一 种语言都需要对源程序重新修改，耗费大量人力，难以保持软件源代码的统 一，给软件的维护、升级带来极大的问题。 为了在短时间内，规范高效的构建出国际化的w e b 应用，需要设计一种 易于理解和维护的国际化开发框架。作者旨在总结灵活、高效的国际化方法， 将国际化相关的共性操作抽取出来进行一致性处理，生成一种基于j 2 e e 架构 的且具有可移植性和易用性的w e b 应用国际化通用框架。 遵循j 2 e e 体系结构和m v c 模式，本文提出的国际化通用框架由两部分组 成。第一部分是u i 国际化框架，它以s t r u t s 2 框架为基础，实现表示层和控 制层的静态数据国际化；第二部分是动态元素国际化框架，它以s p r i n g 为基 础，实现业务逻辑层和d a o 层的动态数据国际化。最后借助s p r i n g 的i o c 技术，将两部分整合在一起，以减少模块间的耦合度，从而提高开发效率。 本文提出的国际化通用框架已应用于第2 4 届世界大学生冬季运动会综 合信息查询系统。部分关键代码可以不加修改直接应用在w e b 系统中，可以 简化系统国际化的实现过程。 关键词：w e b 应用：国际化；框架；a n n o t m i o n ；i o c ；a o p 哈尔滨工程大学硕士学何论文 - - - l t i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 宣i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 葺i i i i i 葺i i 萱i i i i i i i a b s t r a c t t h ed e v e l o p m e n to fi n t e m e tp r o m o t e st h ew o r l d sc o m m u n i c a t i o n w h i c h c a u s et h en e e d so fc u s t o m e r sw h ol i v e i nd i f f e r e n tc o u n t r y sw i t hd i f f e r e n tl o c a l l a n g u a g e s ，c u l t u r e sa n dh a b b i t ss h o u l db es a t i s f i e db yt h ew e ba p p l i c a t i o n ，s o s o t f - v a r e si n t e r n a t i o n a l i z a t i o nh a sb e c o m eap r o b l e mt h a ts h o u l db ec o n s i d e r e d a n ds o l v e d h o w e v e r ，s o f t w a r e sm u l t i l a n g u a g ee d i t i o ni st r a d i t i o n a l l yr e a l i z e db y t h el o c a l i z a t i o nm e t h o d w h e n e v e ran e wl a n g u a g ee d i t i o ni sr e q u i r e d ，t h es o u r c e c o d em u s tb em o d i f i e d ，w h i c hb r i n ge n o r m o u st r o u b l ei nt h es o f t w a r e s u n i f i c a t i o n ，m a i n t e n a n c ea n du p d a t e i no r d e rt oe n s u r et h ec o n s t r u c t i o no fi n t e m a t i o n a l i z e dw e b a p p l i c a t i o nc a n b eb u i l tr e g u l a r l ya n de 瓶c i e n t l yi nas h o r tt i m e w h i c hc o u l dm a k et h ef r a m e w o r k e a s i l yu n d e r s t o o d a n dm a i n t a i n e d f l e x i b l ea n de f f i c i e n t i n t e m a t i o n a l i z i n g m e t h o d sa r es u m m a r i z e db yt h ea u t h o r c o m m o ni n t e m a t i o n a l i z a t i o no p e r a t i o n s a r ee x t r a c t e dt o g e n e r a t e aj 2 e e - b a s e dg e n e r a li n t e m a t i o n a l i z a t i o nw e b a p p l i c a t i o nf r a m e w o r kw i t hp o r t a b i l i t ya n de a s yu s i n g f o l l o w i n gj 2 e ea r c h i t e c t u r ea n dm v cp a t t e r n ，t h eg e n e r a lil8 nf r a m e w o r k p r o p o s e di nt h ep a p e ri sc o m p o s e do ft w op a r t s o n ei su ii n t e r n a t i o n a l i z a t i o n f r a m e w o r k i tb a s e so ns t r u t s 2f r a m e w o r k t h ei n t e r n a t i o n a l i z a t i o no fs t a t i cd a t a i sr e a l i z e di nb o t he x p r e s s i o na n dc o t r o ll a y e r t h eo t h e rp a r ti s d y n a m i cd a t a i n t e r n a t i o n a l i z a t i o nf r a m e w o r k i tb a s e so n s p r i n g f r a m e w o r k t h e i n t e r n a t i o n a l i z a t i o no fd y n a m i cd a t ai sr e a l i z e db yi ti nb o t hb u s i n e s sl o g i cl a y e r a n dd a t aa c c e s sl a y e r f i n a l l y a l lt h ec o m p o n e n t sa r ea s s e m b l e dw i t ht h e a i do f s p r i n gi o c ，s ot h em o d u l ec o u p l i n gc a n h er e d u c e d n l eg e n e r a li n t e r n a t i o n a l i z a t i o nf r a m e w o r kp r o p o s e di nt h ep a p e rh a sb e e n p r a c t i c a l l ya p p l i e di n t ot h e2 4 t hu n v e r s i a d es y n t h e s i z es y s t e m e s s e n t i a lc o d e c a nb e a p p l i e dd i r e c t l y i n t ow e b s y s t e m s ， w h i c h m a ys i m p l i f y t h e i m p l e m e n t a t i o no fi t si n t e r n a t i o n a l i z a t i o n k e y w o r d s ：w e ba p p l i c a t i o n ；i 18 n ；f r a m e w o r k ；a n n o t a t i o n ；i o c ；a o p 哈尔滨工程大学 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。除文中己注明引用的内容外， 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，均已在文中以明确方式 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) ：磊自仓童、 日期： 训q 年碉i v - e l l 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校 攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨 工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。 本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据 库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本 学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合 学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈 尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。 本论文( 口在授予学位后即可口在授予学位1 2 个月后 口 解密后) 由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。 作者( 签字) ：哥百筑、 日期： 抛7 年乡月j 扛日 导师( 签字) ： 面渤 吖年亏月i 伞日 哈尔滨工程大学硕十学位论文 第1 章绪论 1 1 课题的来源和意义 随着软件国际化的需求越来越大，成功的应用软件都具有中、英、日等 多个语种的版本。对于基于j 2 e e 的系统而言，实现系统的多语言版本已成 为很多w e b 应用不得不解决的问题。 各国家除语言不同外，在日期、数字、货币符号等方面也有很大的差异， 需要开发能够满足不同地区语言、文化、生活习惯要求的软件。软件的国际 化正是解决这一问题的有效途径。 软件国际化是指在软件设计和开发过程中，创建不同语言版本时，不需 重新设计源程序代码的软件工程方法。简单地说，国际化意味着同一个软件 可以面向使用各种不同语言的客户，支持不同的习惯表示方法，满足不同地 区语言、文化、生活习惯要求。 因此设计一种高效、稳定的国际化应用框架，实现规范的国际化软件开 发具有重要意义，也是w e b 应用开发的必然趋势，为此设立本课题进行研 究。 作者从分析软件国际化开发的关键问题入手，提出一个国际化通用框架 的整体解决方案。目标是通过这个国际化通用框架，对国际化资源采取统一 的处理机制，简化和方便开发者的处理逻辑，简化国际化软件的开发、维护 和使用，确保软件支持多语言的扩展特性，减少本地化过程所需要的时间和 精力，降低国际支持成本，提高客户满意度。 该方案已应用于“第2 4 届世界大学生冬季运动会的综合信息查询系统 中，成功地开发了系统的多语言版本，很好地解决了系统的国际化问题。 1 2 国际化研究现状 国际化( i n t e r n a t i o n a l i z a t i o n ，又称1 1 8 n ) ，是指在软件设计阶段就具有 支持多种语言和地区的功能，当需要为软件添加对新语言和国家的支持时无 需修改程序代码【l i 。 哈尔滨t 程大学硕士学位论文 本地化( l o c a l e l i z a t i o n ，又称l l o n ) ，即针对某一地域所支持的编码字 符集、语言和地域习惯为软件建立符合本地要求的信息的过程。 过去，国内外多采用本地化方法实现软件的多语言版本。 本地化和国际化是一组相对应的概念，如图1 1 所示。本地化意味着针 对不同语言、地区的客户开发不同的软件版本；国际化意味着同一个软件可 以面向不同语言、地区，不需要修改源程序就能获得一个符合用户本地的语 言习惯的版本，系统可以根据客户端的系统语言环境进行相应的语言转换。 本地化的w e b 应用 国际化的w e b 应用 图1 1 本地化与国际化 如图1 2 、1 3 所示，分别为传统软件的本地化过程和国际化软件过程。 显然，传统的本地化方法需重新编译源码，不宣于维护，除了耗费大量的人 力、物力外，还难以保持软件源代码的统一，给软件维护、升级带来极大的 问题。 图1 2 传统的本地化方法 小组 图1 3 基于国际化软件的本地化 目前，国内外多采用s t r u t s 轻量级框架实现软件的国际化。它是一个支 2 哈尔滨_ 程大学硕十学位论文 持w e b 应用程序的j a v a 开源框架，它内置了对国际化的支持，不需要用不 同的语言来写w e b 页面，简化了程序员在做国际化时所需的工作。但却没 有解决动态数据的国际化问题。 国内外目前采用的本地化或基于s t r u t s 的国际化方法有其优点，如资源 文件实现静态文本数据和程序代码的分离，只增加新的资源文件，就可以快 捷地对应用做出调整，使它适应新的语言和地区，节省人力，易于扩展、修 改、维护和升级。但也存在以下不足： 1 本地化的软件不宜于维护升级； 2 s t r u t s 虽然对静态数据的国际化有很好的支持，但没有解决动态数据的 国际化问题。 针对以上问题，需要提出一个良好的解决国际化的方案。 1 3 国际化通用框架模型总体设计及优势 针对目前国内外国际化解决方法的不足，新的解决方式应： 1 可以方便快捷地对应用做出调整，使它适应新的语言和地区； 2 系统开发的工作量问题； 如果为每一个语言的版本都开发一套w e b 页面和程序，将会成倍地增 加开发时间和工作量，对于大型系统是不可取的。 3 系统的可扩展性。 因此提出基于j 2 e e 的三层架构( u i 层、逻辑层和持久层) 的国际化总体 框架，如图1 4 所示，并把它分解为u i 国际化框架和业务逻辑国际化框架两个 部分，分别加以实现。所有层次都应遵循u n i c o d e 准则，即内部编码采用 u n i c o d e 标准，b s 架构推荐使用u t f 8 编码。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 u i 层 逻辑层 d a o 层 图1 4 基于b s 的国际化应用软件逻辑框架 在软件系统开发中，系统架构的设计与代码的复用始终是至关重要的。 好的设计方案和可复用代码能有效地提高系统开发效率，降低系统开发难 度。在需求的基础上，给出了一个通用的w e b 应用国际化通用框架的实现方 案，如图1 5 所示。 u i 国际化框架动态元素国际化框架 编国 中文盹b 用户k +码 际资 转化源 一 换w e b 应用 oo 叶功 处 国际化数据库 过 能 理 、，一 英文盹b 用户h滤 切器 器 面 l 。j 图1 5w e b 应用国际化实现架构 分层结构是基于b s 架构的j a v a e e 应用程序的标准模式，本框架通过对应 用程序划分层次，可以获得各层清晰的功能和职责，简化代码的实现难度。 4 哈尔滨丁程大学硕七学何论文 该架构分为u i 国际化框架、动态国际化框架两部分。其中为u i 国际化框 架以s t r u t s 2 为基础，实现表示层和控制层的静、动态数据国际化。动态元素 的国际化框架以s p r i n g 为基础，实现业务逻辑层和d a o 层的动态数据国际化。 该国际化通用框架的优势有以下几点。 1 不依赖资源持久化方式； 可使用资源文件或关系数据库存储信息。用关系数据库存储时，不依赖 国际化数据库的实现，无论是单表还是分表，都可以一概而论。 2 国际化功能与业务逻辑解耦； 编程人员可以专注于核心的b o 层的业务逻辑的编写，把国际化通用功能 提取到切面中。不需要考虑国际化的特定国家语言，只需正常的编写源代码 进行数据库操作、对数据库进行访问即可，提高了对数据库进行访问的安全 性，和数据库操作实现的普遍性。 3 坚持以o o p 设计为主，a o p 设计为辅，可缩减代码，节省时间，控制 开发成本； 4 用注解实现对象关系数据库间的一一映射。 它管理j a v a 类到数据库表的映射，通过“标签”最大限度地降低了对特 定数据库厂商的依赖，同时又能优化性能。在j a v a b e a n 中只嵌入注解标签即 可，与国际化有关的代码完全提取到注解的实现b e a n 中，j a v a b e a n 中完全 不使用与国际化相关代码，方便复用和调试。这种动态国际化框架是借助 a n n o t a t i o n 配置实现的o r m 框架，事实上，它是对j d b c 和o r m 的一层较 薄的封装。 还可以附以缓存功能来简化数据库操作，能够将数据缓存在内存中，而 不是每次读操作都请求数据库，将极大地提高整个系统的性能。 框架的具体实现在三章中详细加以介绍。 1 4 大冬会综合查询系统总体介绍 第2 4 届世界大学生冬季运动会是我国首次举办的国际综合性冬季运动 会。本届运动会比赛项目共设1 2 大项，冰上比赛5 大项，雪上比赛7 大项， 总计8 1 小项。国际大体联成员、近5 0 多个国家运动员、教练员、裁判员、 近千名国内外记者，云集在哈尔滨、亚布力、帽儿山比赛场地参加包括开幕 5 哈尔滨t 程大学硕十学位论文 式、闭幕式等内容的各项比赛活动。将在3 个运动员村、大体联官员驻地、 裁判员驻地、新闻中心、记者驻地近2 0 个场所设立几百台计算机查询终端和 触摸屏查询终端，提供电话、传真、互联网接入、无线接入等通信手段，并 建立和开通大冬会官方网站，向全世界提供竞赛信息。 大冬会计算机网络信息处理系统应用软件部分按其性质分为三部分：即 竞赛信息采集及处理软件、赛会管理软件和竞赛信息查询系统软件。 作者主要对竞赛信息查询系统国际化问题进行研究与实现。 竞赛信息查询系统是面向大冬会的参加者、各新闻媒体和所有体育爱好 者的基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的公众查询服务系统。该系统可将大冬会所有 信息采集处理系统作为该系统的信息源，通过浏览器服务器结构的应用软 件，提供综合信息查询服务。另外，在一些公众场所综合查询服务系统应能 够提供丰富多彩的有关大冬会及哈尔滨地区的的多媒体信息供查询，通过利 用计算机和网络技术，为用户提供高质量的信息服务，扩大大冬会及哈尔滨 的影响。在主要场馆设置公共多媒体查询终端，提供大冬会所有场馆的赛事 网上直播和相关多媒体资料查询服务。 该查询系统主要包含以下几个功能模块：竞赛成绩查询，奖牌榜查询， 历史成绩查询，历史记录查询，破平纪录查询，运动员信息查询查询。 1 5 论文组织结构 本文的组织结构如下： 第l 章为绪论部分。分析了国际化问题产生的原因，背景和意义、给出 了国际化通用框架模型总体设计以及论文的结构安排。 第2 章总体介绍了构建国际化通用框架的相关理论及核心技术。首先介 绍了j a v a 对国际化的实现原理。其次介绍了j 2 e e 体系结构。再次介绍了 s t r u t s 框架及其对国际化的支持。最后介绍了依赖注入和面向切面编程技术 及a n n o t a t i o n 注解原理。为搭建通用框架做出充分的理论和技术准备。 第3 章根据总体设计，分别设计和实现u i 国际化框架、动态元素国际化 框架。对u i 元素国际化框架，用自定义编码拦截器对其加以完善改进；对动 态元素国际化框架，用a n n o t a t i o n 注解及a o p 切面对框架进行设计和实现。 第4 章将国际化通用框架模型实际应用于“第2 4 届世界大学生冬季运动 6 哈尔滨工程大学硕士学位论文 会的综合信息查询系统”中，进一步验证了该框架在基于j 2 e e 的w e b 应用中 的有效性和可行性。 最后是结论、参考文献、作者攻读硕士学位期间发表的论文与技术成果 及致谢部分。 7 哈尔滨t 程大学硕七学何论文 第2 章国际化通用框架相关概念及核心技术 2 1j a v a 国际化原理概述 j a v a 语言“一次编写，到处运行”，说明它己具有国际化和本地化的特 征和a p i 。j a v a 语言内核基于u n i c o d e ，提供了对不同国家和不同语言文字 的内部支持，具有平台无关、可移植性好等优点，并且提供了强大的类库， 而且j a v a 核心的字符就是基于u n i c o d e 编码的，因此，用j a v a 实现软件界面 国际化，具有无可比拟的优势1 2 1 。 j a v a 程序的国际化思路是将程序中的标签、提示等信息放在资源文件 中，每个程序需要所有支持的国家语言，都必须提供对应的资源文件。其资 源文件是k e y v a l u e 对，每个资源文件中的k e y 是不变的，但v a l u e 则随不 同国家飞语言而变化。 j a v a 在其核心库中提供了丰富的支持国际化的类和资源包，j a v a 程序的 国际化主要通过如下三个类完成f 3 1 。 i a v a u t i l l o c a l e ：对应一个特定的国家区域及语言环境1 4 i 。 i a v a u t i l r e s o u r c e b u n d l e ：对应用于加载一个资源包。 i a v a t e x t m e s s a g e f o r m a t ：用于将消息格式化。 其继承关系如图2 1 所示。 图2 1j a v a 国际化类图 其中各类提供的主要功能如下： 1 l o c a l e 类：用于表征语言和地区，为其他类提供包含用户本地化 的信息，如语言和国家。l o c a l e 的命名规则： 8 哈尔滨下程大学硕七学位论文 例如“z hc n g b 2 3 1 2 ”中，z i l 表示中文，c n 表示中华人民共和国， g b 2 3 1 2 表示使用的字符集为g b 2 3 1 2 。 2 r e s o u r c e b u n d l e 类：即j a v a 资源包，可以包含多个消息资源文件，每 个消息资源文件存放和一种l o c a l e 相对应的本地化消息文本。这些资源包括 文本域或按钮的l a b e l 、状态信息、图片名、错误信息和网页标题等。 例如：指定资源文件名称为t e s t b u n d l e ，而指定的l o c a l e 是c h 烈e s e ， 那么最适合匹配的类名称为t e s t b u n d l ez hc n c l a s s ，最佳匹配资源文件名称 为t e s t b u n d l ez hc n p r o p e r t i e s 。如果该类或资源文件没有找到，系统会查 找近似匹配的类或属性文件。 3 m e s s a g e f o r m a t 类：可以定义一个模式，允许在运行时用指定的参数 来替换掉消息字符串中的占位符部分。 例如，定义了一个占位符来代替信息可变部分，得到模式： e r r o r r e q u i r e d f i e l d = t h e 0 f i e l di sr e q u i r e dt os a v e l 0 占位符被第一个参数替换， 1 ) 占位符被第二个参数替换，依此类推。 在运行时，该类的f o r m a t ( ) 方法可以把参数 0 ) 替换为真正的动态文本。 2 2j 2 e e 技术 j 2 e e 是一种利用j a v a 平台来简化企业级解决方案的开发、部署和管理 相关复杂问题的体系结构，可以推动企业应用开发和部署。使得部署在j 2 e e 平台上的应用系统可以获得较高的安全性、可扩展性、可伸缩性、灵活性等。 它作为企业级应用的架构经过了多年的考验并得到了广泛的应用【5 1 。 j 2 e e 提供了许多体系结构的选择，总体上分为分布式体系结构、非分布 式体系结构两大类【6 l 。对于w e b 应用，所有构件只运行在单个j v m 上，所 以采用非分布式系统。j 2 e ew e b 容器基于j a v a 语言实现o o 设计。 j 2 e e 具有业务构件接口的w e b 应用的三层结构如图2 2 所耐7 1 。 9 哈尔滨工程大学硕十学佗论文 i i ii if i i 萱宣暑i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 置宣i i i i i i i i i i i i i i 图2 2 基于j 2 e e 的w e b 应用体系结构图 1 企业信息系统( e i s ) 层：即持久层，由j 2 e e 应用完成所必须访问的 企业资源所组成。 2 中间层：即业务逻辑层，含有应用的业务对象，并调停对e i s 层资源 访问。 3 用户接口( u i ) 层：将中间层业务对象提供给用户，并接收客户请求， 返回动态的w e b 页面。 2 3s t r u t s 框架及国际化实现原理概述 s t r u t s 在j s pm o d e l 2 的基础上实现了m v c 模式【8 1 。m v c 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 ) 把应用程序的输入、处理、输出分开，三个核 心模块分别负担不同的任务。 模型( m o d e l ) ：应用程序的主体部分。模型表示业务数据和业务逻辑， 一个模型可以为多个视图提供数据，提高了应用的可重用性。 l o 哈尔滨工程大学硕士学何论文 视图( v i e w ) - 应用程序中用户界面相关的部分。视图向用户显示数据， 并能接收用户的输入数据，但它并不进行任何实际的业务处理。 控制器( c o n t r o l l e r ) 根据用户请求，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。 s t r u t s 框架就是基于m v c 模式，实现了功能模块和显示模块的分离，还 提高了应用系统的可维护性、可扩展性、可移植性和组件的可复用性【9 1 。 对国际化的支持除了依赖于j a v a 国际化组件l o c a l 、r e s o u r c e b u n d l e 类 以外，还来自于s t r u t s 提供的资源包m e s s a g e r e s o u r c e s 。 s t r u t s 框架初始化时，把l o c a l e 实例存储在s e s s i o n 范围内。任何一个 w e b 组件都可以通过对l o c a l e 的判断访问相应的资源文件。如图2 3 所示， 当用户的l o c a l e 为英文时，s t r u t s 框架就会向用户返回来自于 a p p l i c a t i o n e n p r o p e r t i e s 文件的文本内容；当用户的l o c a l e 为中文时，s t r u t s 框架就会向用户返回来自于a p p l i c a t i o n - c h p r o p e r t i e s 文件的文本内容。 w e b 客。p ：i 一 a p p l i c a t i o n _ e n l o c a l 。“ i p r o p e r t i e s s t r u t s 框架 w e b 拈霭：p z 1 a p p l i c a t i o n c h l o 。8 i e 2 。h i p r o p e r t i e s 图2 3s t r u t s 框架根据用户的l o c a l e 来选择资源文件 s t r u t s 框架实现国际化的优点： 1 独立的属性文件实现w e b 页面和程序代码和静态国际化文本数据的 分离； 2 新的语言中只增加新的资源文件，就可方便快捷地对应用做出调整， 节省大量人力物力，易于扩展、修改、维护和升级。 缺点： 1 每一次匹配检索都曾加了系统运行时的开销： 2 虽然对静态数据的国际化有很好的支持，但没解决动态数据的国际化 问题。 作为一个开放源代码的应用框架，s t r u t s 已逐渐成为w e b 应用框架的 哈尔滨工程大学硕十学位论文 事实上的标准，然而基于s t r u t s 的应用开发在中文显示方面仍存在一定问题。 本文全面研究了s t r u t s 国际化的实现方法的基础上，用自定义拦截器对其扩 展完善，提出了一套实用的解决方案。 2 4 依赖注入和面向切面编程技术概述 面向对象的程序设计的目的就是管理程序中各部分的依赖关系，从而实 现降低耦合度，实现复用的目标，框架的发展正是随着这样的需求发展起来 的。 i o c 和a o p 框架目前正成为框架发展的主流技术，已经实现i o c ，a o p 的优秀的轻量级框架之一就是s p r i n g 框架。它从数据访问框架o r m1 1 0 】到i o c 容器，再到w e b 层的m v c 框架、a o p ，基本包括了整个开发过程中的所 有东西，可以为快速的构建企业级的应用程序提供很好的服判1 1 】。下面，就 介绍s p r i n g 框架的两大核心技术 2 4 1 依赖注入 i o c ，i n v e r s i o no fc o n t r o l ，控制反转，是一种将组件依赖关系的创建和 管理置于程序外部的技术，这种在运行时注入依赖的行为方式，使得i o c 后 来被称为另一个含义更明确的名字：依赖注入( d e p e n d e n c yi n j e c t ，d i ) 1 1 2 。 该模式是基于o o 设计的好莱坞法则：d on o tc a l lu s ，w ew i l lc a l ly o u 1 3 】。 也就是说，所有的组件都是被动的，所有的组件初始化和调用都由容器负责。 i o c 框架就是将对象的创建和获取提取转移到外部容器，由外部容器提 供需要的组件。将类与类之间的关系将交由容器处理，一个类在需要调用另 一个类时，只要调用另一个类在容器中注册的名字就可以得到这个类的实例。 i o c 框架最基本功能是能将实例在运行期间动态地注入到对象中去，一 般框架的实现要完成以下几个基本的功能： 1 组件的注册、注销和生命周期管理； 2 组件的属性设置，构造参数的设置； 3 组件的依赖关系分析、自动组装、实例生成； 4 同时支持工厂方法、单例、原型等实现。 s p r i n g 框架的l o c 容器通过反射【1 4 i 和内省机制很优雅的实现了对 1 2 哈尔滨t 稃大学硕+ 学位论文 j a v a b e a n 的统一管理，极大的提高了程序的可移植性和健壮性。使用d i 而 非传统方法具有如下好处： 1 减少“粘合”代码； 2 依赖外置化； 3 在统一的容器中管理依赖； 4 提高可测试性； 5 鼓励良好的程序设计。 总之，“针对接口编程，而不是实现”是开发者普遍达成的识。使用i o c 框架，能够帮助开发者管理不同的组件，从而有效地降低软件开发问题的复 杂度、减小维护的代价。 2 4 2a o p 面向切面编程 a o p 全名是a s p e c t o r i e n t e dp r o g r a m m i n g ，中文就是面向切面的编程。 它的核心思想是“将应用程序中的商业逻辑同通用服务进行分离” 1 5 l 。 传统的( o b j e c t o r i e n t e dp r o g r a m m i n g ，面向对象编程) 技术解决了软件系 统中角色划分的问题，通过模块化把一系列问题抽象成对象，把一个庞大的 系统拆分成各个模块6 1 。但是，当需要为分散的、不具有继承层次的对象引 入公共行为时，o o p 则无法避免代码重复、陷入了困境，比如一个系统中有 几十个或几百个数据库查询的函数，每个地方都要求把数据库查询的语句记 录下来，在o o p 技术中除了为每个函数增加记录日志的功能没有更好的办 法。面对这种重复劳动o o p 技术束手无策。于是，一种新的编程思想a o p 应运而生，a o p 技术通过方法拦截的方式解决了这个问题，在每个方法调用 前后调用公共行为【1 7 l 。 a o p 技术利用一种横切技术剖解封装的对象内部，并将那些影响了多个 类的公共行为封装到一个可重用模块，便于减少系统的重复代码，降低模块 间的耦合度，有利于未来的可操作性和可维护性【1 8 i 。从本质上讲，a o p 是用 一种松散耦合的方式来实现独立的关注点，然后组合这些关注点来实现最终 系统。 使用“横切 技术，a o p 把软件系统分为两个部分：功能关注点和系统 关注点。业务处理的主要流程是功能关注点，公共行为的重用部分是系统关 哈尔滨工程大学硕士学位论文 注点。系统关注点的发生在功能关注点的多处，而各处都基本相似。比如权 限认证、日志、事务处理。a o p 的作用在于分离系统中的各种关注点，将功 能关注点和系统关注点分离开来【1 9 1 。 实现a o p 的技术，可以采用静态织入的方式，涉及以下概念。 1 a s p e c t ：切面 切面是一个横跨多个核心逻辑的功能，或称之为系统关注点，例如，日 志记录、事务管理、安全检查等【2 0 】。将散落在各处的公共代码集中起来，放 在一个模块中，这个模块就是一个切面。 2 j o i n p o i n t ：连接点 连接点就是定义在应用程序流程的何处插入切面的执行。 3 p o i n t c u t ：切入点 一组连接点的集合。例如，一个切面需要在调用每个以q u e r y 开头的方法 时执行，就可以用正则表达式( * q u e r y 幸) 来表示这一组连接点，为一个切入点。 4 a d v i c e ：增强 在特定连接点上执行切面中的动作，相当于对原始对象的功能做了增强。 5 i n t r o d u c t i o n ：引介 为已有的j a v a 对象动态的增加新的接口。 6 w e a v i n g ：织入 将切面整合到程序的执行的流程中 7 i m e r c e p t o r ：拦截器 实现增强的一种方式。 8 t a r g e to b j e c t ：目标对象 真正执行核心逻辑的对象。有了a o p 后，重复代码被集中到切面中，目 标对象被大大简化了。 9 a o p p r o x y ：a o p 代理 a o p 代理就是客户端持有的引用。由于a o p 代理实现了与目标对象同 样的接口，因此，客户端感觉不出使用这两者有何区别，但却获得了动态增 加的额外功能。 理清3 个对象( 目标对象、切面和a o p 代理) 的关系。目标对象就是自 己编写的去除了重复代码的核心类，切面则是集中了重复代码的模块，然后 1 4 哈尔滨工程大学硕十学位论文 在s p r i n g 的i o c 容器中以合适的方式装配起来，构成一个a o p 代理，交给 客户端使用【2 。 对象提供了一种代理的方式来控制对原对象的访问。比如访问对象 o b j e c t 时，实际访问的是代理对象p r o x y ， 然后代理对象再把请求委托给实 际对象o b j e c t ，这就提供了一种实现a o p 的思路，在把请求委托给实际对 象前后可以运行其他的功能，从而实现对方法的拦截【2 2 1 。如图2 4 所示。 国 r e q 日匡孕l 图2 4 代理模式调用序列图 总之，a o p 作为o o p 编程思想的一种补充，在继承o o p 基础之上很好 地解决了o o p 所面临的困难，实现功能关注点和系统关注点的松耦合，程序 员只需要把精力放在最关心的业务逻辑上，把通用的模块放到系统关注点中， 通过分离出与系统核心业务实现无关的模块，减少模块间的耦合度从而提高 开发效率和代码的复用性。a o p 使得需要编写的代码量大大缩减，节省了时 间，控制了开发成本1 2 3 l 。 2 5a n n o t a tio n 注解概述 a n n o t a t i o n 是j d k 5 0 的新功能，是j a v a 语言的一部分。下面将全面说 明a n n o t a t i o n 的使用方法、定义方式、分类【2 4 l 。 1 a n n o t a t i o n 原理 是与程序相关的元数据的标注【”1 。它是一种接口，能够通过j a v a 反射 a p i 的方式提供对其信息的访问，不影响程序代码的执行。 a n n o t a t i o n 可用于维护附属文件的信息，既便利且可以减少错误【2 6 i 。 1 5 哈尔滨工程大学硕士学位论文 配置文件的作用是对软件进行解耦，以解决模块之间高耦合的问题。 a n n o t a t i o n 以更加通用的方式更加细分了前x m l 配置，实现了0 0 解耦原则， 同时作为一种接口应用，可以让代码更加优雅，能体现主接口和次接口的主 次之分，用于描述与类维护相关联的次要方面的信息。 2 a n n o t a t i o n 定义及声明 a n n o t a t i o n 类型定义了a n n o t a t i o n 的名字、类型、成员默认值【2 7 1 。一个 a n n o t a t i o n 类型可以说是一个特殊的j a v a 接口。当通过j a v a 反射a p i t 2 8 1 访问 a n n o t a t i o n 时，返回值将是一个实现了该a n n o t a t i o n 类型接口的对象，通过 访问这个对象能方便的访问到其a n n o t a t i o n 成员。 a n n o t a t i o n 类型声明于一般的接口声明类似，区别只在于i n t e r f a c e 关键 字前面使用” ”符号。下面是一个简单的a n n o t a t i o n 类型声明： p u b l i c i n t e r f a c em y a n n o t a t i o n i n ti d o ； s t r i n gm e s s a g e ( ) ； ) a n n o t a t i o n 是一种修饰符，能够如其它修饰符( 如p u b l i c 、s t a t i c 、f i n a l ) 一样使用【2 9 1 。a n n o t a t i o n s 由” + a n n o t a t i o n 类型+ 带有括号的成员值列表”组 成1 3 0 1 。这些成员的值必须是编译时常量。 下面是一个使用了m y a n n o t a t i o n 的方法声明： m y a n n o t a t i o n ( i d = 2 8 6 8 7 2 4 ， m e s s a g e = ”e n a b l et i m e - t r a v e l ” ) p u b l i cs t a t i cv o i dm y m e t h o d ( ) 2 6 本章小结 本章对研究涉及到的基础知识进行了概述。介绍了j 越，a 国际化的基本 原理、基于j 2 e e 的w e b 应用体系结构及s t r u t s 框架及其对国际化支持，以 作为本课题一一国际化通用框架的基础架构。对依赖注入、a o p 技术、 a n n o t a t i o n 注解做了不同程度的介绍和分析，以作为本课题实现的理论基础。 1 6 哈尔滨t 程大学硕士学何论文 第3 章国际化通用框架模型的设计与实现 3 1 基于s t r u t s 的u l 国际化框架模型设计与实现 软件国际化最简单的要求，就是用户界面( u i ) 必须能用本地化语言显示。 本节将从以下几个方面实现国际化基本框架： ( 一) 资源文件的实现和加载 使用独立的资源文件存储w e b 页面和程序代码中的静态文本数据，实 现在系统中只有一份源程序，以减少系统开发的工作量。对于每一个语言版 本，和语言相关的内容都保存在相应的、独立的属性文件中，与系统的业务 逻辑模块分离开来。每增加一种语言版本，只需要增加相应的属性文件和少 部分的页面元素即可。 1 资源文件的命名和定义 资源文件的命名采用“默认资源文件名语言国家”的形式，其中语言 代号和国家代号必须采用i s o 定义的标准代号。如中文资源文件名的形式为 “a p p l i c a t i o nz hc n p r o p e r t i e s ”。文件内部由“k e y = v a l u e 对儿组成。 2 资源文件的分类 s t r u t s 提供了4 种加载国际化资源文件的方式1 。 ( 1 ) 全局资源文件 作用范围：整个应用，所有a c t i o n 都可以访问该资源文件。 加载全局的国际化资源文件通过配置s t r u t s c u s t o m i 1 8 n r e s o u r c e s 常量来 实现，如指定全局资源文件的b a s e n a m e 为m e s s a g e r e s o u r c e ： 通过这种方式加载国际化资源文件后，应用可以在所有地方取出这些国 际化资源文俐3 扪。 ( 2 ) 包范围资源文件 作用范围：包范