（计算机应用技术专业论文）利用struts与hibernate框架构建java+web应用的研究与实现.pdf

论文题目： 专 业： 硕士生： 指导教师： 利用s t r u t s 与h i b e r n a t e 框架构建j a v aw e b 应用的研究与实现 计算机应用技术 欧阳宏基 龚尚福 摘要 ( 签名) ( 签名) 基于b s 的多层w e b 体系结构已经成为网络应用开发的主流，但现有的多层w e b 应用系统普遍存在着程序可重用程度低、维护工作繁琐、应变能力薄弱等不足。为了提 高w e b 应用的开发效率、可扩展性和可维护性，迫切需要优秀的设计模式和系统框架 作为一种可行的设计方案来解决这些问题。 论文从以上问题出发，对m v c 设计模式与s t r u t s 框架进行了深入研究。m v c 的核 心是分离应用的表现逻辑、控制逻辑和业务逻辑，依据这种设计思想能够构建良好的松 耦合的系统。s t r u t s 是一个实现m v c 设计模式的j a v aw e b 应用开发框架，利用s t r u t s 框架能够实现w e b 应用的视图层和控制层，模型层交给其它合适组件来实现。 模型层的主要功能是实现业务逻辑和数据持久化。论文分析了业务逻辑的两种实现 形式：j a v a b e a n 与e j b ，深入研究了一种能够实现数据持久化重任的、面向j a v a 环境的 o r m 框架- - h i b e r n a t e 。h i b e r n a t e 不仅管理j a v a 类到数据库表的映射，而且提供了功能 强大的面向对象查询语言- - h q l 。利用h i b e r n a t e 能够使开发人员使用面向对象的思想 来操作关系型数据库。 论文以陕西省某矿业集团生产统计管理系统作为理论与实践的结合，实现了论文构 建的基于m v c 设计模式的五层j a v aw e b 应用系统开发架构以及数据持久化层开发模 型，详细介绍了利用s t r u t s 与h i b e r n a t e 框架相结合进行该系统的开发过程。实践表明： 利用s t r u t s 与h i b e r n a t e 相结合来进行j a v aw e b 应用系统的开发能够提高开发效率，同 时满足可扩展性与可维护性的需求 关键词：m v c ；s t r u t s ；h i b e r n a t e ；设计模式；数据持久化层模型 研究类型：应用研究 s u b j e c t ：r e s e a r c ha n di m p l e m e n t a t i o no fb u i l d i n gj a v aw e b a p p l i c a t i o nw i t h s t r u t sa n dh i b e r n a t ef r a m e w o r k s p e c i a l t y ：c o m p u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n o l o g y n a m e ：o u y a n gh o n g j i i n s t r u c t o r ：g o n gs h a n g f u a b s t r a c t ( s i g n a t u r e ) f 2 屿! 牡 ( s i g n a t u 代应攀毕 m u f t i - l a y e rw e ba r c h i t e c t u r e , w h i c hi so nt h eb a s i so f b s ，h a sb e c ( ) m et h em a i n s t r e a mo f n e t w o r ka p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n t h o w e v e r , an u m b e ro fp r o b l e m se x i s ti nt h er e c e n tw e b a p p l i c a t i o ns y s t e m ：l o w r e u s a b l eo fa p p l i c a t i o n , h e a v ym a i n t e n a n c ew o r ka n dw e a k a d a p t a b i l i t yo fs o f t w a r e i no r d e rt oi m p r o v et h ee f f i c i e n c yo fw e ba p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n t , e x p a n s i b i l i t ya n dm a i n t a i n a b i l i t y , i ti sm g e n tt ou s ee x c e l l e n td e s i g np a t t e r na n ds y s t e m f 1 2 1 1 h e w o r k , w h i c hw i l lb et a k e na saf e a s i b l es c h e m et or e s o l v et h e s ep r o b l e m s f r o mt h ea b o v ep r o b l e m s , t h ep a p e rt a k e sd e e pr e s e a r c hi nt h em v cd e s i g np a t t e r na n d s t r u t sf r a m e w o r k t h ec o r et h o u g h to fm v ci ss e p a r a t i n gt h er e p r e s e n t a t i o nl o g i c ，c o n t r o l l o g i ca n db u s i n e s sl o g i co fw e ba p p l i c a t i o n , s ot h el o o s e l yc o u p l e ds y s t e m 啪b ea c h i e v e d b a s e do nt h i st h o u g h ts t r u t si saj a v aw e ba p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n tf f a m e w o ab a s e do nt h e m v c d e s i g np a t t e r n , s t r u t sf i a m e w o r ko a ni m p l e m e n tt h er e p r e s e n t a t i o nl a y e ra n dt h ec o n t r o l l a y e ro f w e ba p p l i c a t i o n , t h em o d e ll a y e rc 趾b ea c h i e v e db yo t h e rs u i t a b l ec o m p o n e n t s 1 1 砖m a i nf u n c t i o no ft h em o d e ll a y e ri st or e a l i z eb u s i n e s sl o g i ca n dd a t ap e r s i s t e n c e t h ep a p e ra n a l y z e st h et w of o r m so ft h eb u s i n e s sl o g i c ：j a v a b e a na n de 旧a no r m f r a m e w o r k - h i b e r n a t e , w h i c h 啪i m p l e m e n tt h e d a t ap e r s i s t e n c ea n di sj a v a - o r i e n t e d e n v i r o n m e n t , i ss t u d i e dd e e p l yi nt h i sp a p e r h i b e r n a t ec a nn o to n l ym a n a g et h em a p p i n g f r o mj a v ac l a s s e st od a t a b a s et a b l e sb u ta l s o 啪p r o v i d eap o w e r f u lo b j e c t - o r i a n t e dq u e r y l a n g u a g e - h q l t h e r e f o r em 地u o fh i b e r n a t e 伽m a k ed e v e l o p e ro p e r a t er e l a t i o n a l d a t a b a s ew i t ho b j e c t - o r i e n t e dt h o u g h t b a s e do nt h em i n eg r o u p sm a n a g e m e n ts y s t e mo fs h a n n x ip r o v i n c e ，t h ef i v e - l a y e rj a v a w e ba p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n ta r c h i t e c t u r eb a s e do nm v cd e s i g np a t t e r na n dd a t ap e r s i s t e n c e 1 a y e rm o d e la r ea l la c h i e v e di nt h i sp a p 既9a n dt h ep a r t i c u l a rd e v e l o p m e n tp r o c e s sc o m b i n e d w i t hs t r u t sa n dh i b e r n a t ef r a m e w o r ki si n t r o d u c e di nd e t a i li nt h ep a p e r r e s u l t ss h o wt h a tt h e e x p l o i t a t i o no fj a v aw e ba p p l i c a t i o nw i t hc o m b i n a t i o no fs t r u t sa n dh i b e r n a t ec a l li m p r o v e w o r ke f f i c i e n c ya n ds a t i s f yt h ee x p a n s i b i l i t ya n dm a i n t a i n a b i l i t yr e q u i r e m e n t s k e y w o r d s ：m v cs t r u t sh i b e r n a t e d e s i g np a t t e r n d a t ap e r s i s t e n c el a y e r 要料技大季 学位论文独创性说明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人或集体己经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学 或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。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做了明确的说明并表示了谢意。 学位敝储签锄，虱德溉岬辛6 怕色夏f 测加7 生 学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间 论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或 机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学 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 等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课 题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。 保密论文待解密后适用本声明。 学位论文作者躲五i f 瘟龟指导教师躲篓高知 a 们年6 月印日 1 绪论 l 绪论 1 1 课题研究的目的与意义 近年来，随着网络技术的迅速发展与j 2 e e 平台的广泛应用，基于b s 的多层w e b 体系结构逐渐发展成熟起来，多层w e b 应用的开发已成为主流。但是，在多层w 曲体 系结构的设计中，仍然存在着程序可重用程度低、维护工作繁琐、应变能力较弱等不足。 同时，多层w e b 应用软件需要面对复杂的网络环境、多样化的用户需求、灵活的业务 模式、复杂的业务流程、众多的组织机构及层次和角色分工等问题，在业务和技术上也 是复杂多变的【l 】。因此，如何组织应用程序以实现简单高效的程序编写、升级、维护和 扩展，在结合b s 多层体系结构的基础上，如何使不同层次相结合完成系统功能又要在 实际开发中尽可能的使各层的开发相对独立，减少各层之间的耦合程度，避免开发人员 相互制约，从而使各层开发人员达到并行工作的目的，以减少开发周期等等。这些问题 都是当前基于b s 多层架构进行w e b 开发的热点之一，也是一个很值得探讨的研究课 题。 为了达到课题的研究目的，提高开发效率，考虑到应用系统的可扩展性、可维护性 等，就需要优秀的设计模式和可复用的b s 架构的框架作为一种可行的设计方案来解决 这一问题。 m v c ( m o d e l - v i e w - c o n t r o l l e r ，m v o 模式是设计交互式应用所广泛采用的一种设计 模式，也是j 2 e e 蓝图推荐的在开发w e b 应用时使用的模式1 2 】。m v c 设计模式提供了一 种按功能对各种对象进行分割的方法，它强制性的将应用的表现逻辑、控制逻辑和业务 逻辑进行分离，所以依据这种设计思想能够构建良好的松耦合的系统，从而简化软件开 发，提高软件的可扩展性和可维护性，达到提高软件质量的目的。 s l r u t s 是一个基于j 2 e e 平台、实现m v c 设计模式的w 曲应用开发框架，它的初衷 是为了帮助开发人员减少运用m v c 设计模式开发w e b 应用的时间。其中对应用程序的 用户界面表示和数据的后端逻辑处理代码进行了抽象，整合了s e r v l e t 和j s p 在w e b 应 用开发上的优势以建立灵活、扩展性强、复用程度高的应用系统。s t r u t s 规定了应用的 体系结构，为应用系统提供了一个良好的软件构架，解决了由于应用的复杂性而在软件 开发过程中所带来的各种问题，并对于实现在应用系统建设初期所制定的软件功能、开 发投入、开发周期、项目的组织和管理上的目标，都有极大的帮助。 从m v c 作为整个w e b 应用的设计模式和j 2 e e 多层体系结构上考虑，s t r u t s 实际上 并没有为设计与创建模型组件提供现成的方法，开发者需要自己根据应用系统的实际需 要选择合适的模型组件来实现m v c 模式中的模型部分。j 2 e e 为模型的实现提供了 西安科技大学硕士学位论文 j a v a b e a n 和e j b 组件，如何选择这两种模型组件的一条基本标准是：j a v a l k a n 不支持 分布式计算环境，e j b 能满足分布式计算的要求并且需要e j b 容器的支持。 对象一关系数据库的映射在目前而言是一个非常重要的问题。这是因为面向对象技 术( 例如j a v a 技术) 是目前软件系统最常见的开发方法。另外，关系数据库仍然是绝大数 应用系统所采用的信息持久存储方法，并且在较长时间内这种情况不太会改变。对象范 例基于软件工程的一些原理，例如耦合、聚合和封装，而关系范例则基于数学原理，特 别是集合论的原理。两种不同的理论基础导致各自有不同的优缺点。对象范例侧重于从 包含属性与方法的对象中构建应用程序，而关系范例则主要针对数据的存储。当为访问 而寻找一种合适的方法时，“阻抗不匹配”就成了主要矛盾：基于对象范例的访问是通过 各对象之间的关系来进行的，而对于关系范例则是通过数据表的关联关系来连接表中的 行。这种基本的差异导致两种范例的结合并不理想。 o r m ( o b j e c t - r e l a t i o nm a p p i n g ) 就是为了解决这两种范例差异而提出的解决方案。近 几年来实现o r m 的产品层出不群，h i b e r n a t e 就是其中的一款非常优秀的产品。 h i b e r n a t e 对j d b c 进行了轻量级的对象封装，使得j a v a 程序员可以使用面向对象 的思维来操作关系数据库。它不仅管理j a v a 类到数据库表的映射，还提供数据查询和获 取的方法，可以大幅度减少开发时人工使用s q l 和j d b c 处理数据的时间。它还拥有 一种功能非常强大的查询语言h q l ，这种语言与s q l 非常相似，便于开发人员掌握， 它是完全面向对象的，查询的是持久化对象。更重要的是，h i b e r n a t e 支持大部分主流关 系型数据库，支持父子关系、事务处理、继承等。 基于以上分析，在以m v c 模式作为系统整体架构的设计模式的前提下，研究如何 利用s t r u t s 框架实现m v c 中的视图与控制器部分，选取合适的模型组件来实现m v c 中的模型部分，以及如何利用h i b e r n a t e 框架来构建一个数据持久化层，从而达到提高 程序开发效率，提高软件的性能、可扩展性与可维护性将是一个很有意义的课题。 1 2 课题研究的主要内容 论文主要完成了以下几个方面的研究工作： ( 1 ) m v c 设计模式的研究。对m v c 设计模式进行了深入的研究，通过对j a v aw e b 应用开发常用模式的分析与对比，深刻理解了该模式的模型、视图、控制器三部分在构 成w e b 应用程序框架中起的作用，并总结出使用此模式所存在的优势与不足。 ( 2 ) s 仇i t s 框架的研究。s m a t s 是一个基于m v c 模式的优秀的w e b 应用开发框架。 论文对该框架的体系结构与核心组件做了深入的研究，总结了s t r u t s 的工作流程。 ( 3 ) 模型组件的研究。模型是应用中最重要的一部分，它包含了业务实体与业务规则， 负责访问和更新持久化数据。论文分析了业务逻辑层中业务对象的两种实现方式一 j a v a b e a n 与e j b 以及j a v a 应用系统中所使用的一些数据持久化技术，指出了不同持久 2 1 绪论 化技术所适用的场合。 ( 4 ) h i b e r n a t e 框架的研究。h i b e r n a t e 是一个面向j a v a 环境的o r m 框架。论文深入 研究了h i b e r n a t e 的体系结构与核心编程接1 3 ，以及h i b e r n a t e 中持久化对象的状态转换 与生命周期。在结合若干设计模式的基础上，给出了一个基于h i b e r n a t e 框架的数据持 久化层模型。 1 3 论文的组织 第一章：简要阐述了课题的研究目的及意义，说明了课题研究的主要内容。 第二章：分析了目前j a v aw e b 领域的两种实现模型：m o d e l l 和m o d e l 2 。主要介绍 了m v c 设计模式及其组成部分，各部分实现的主要功能，总结了此模式的优点与不足。 第三章：主要介绍了基于m v c 模式的w e b 应用开发框架s t r u t s 。对s t r u t s 框架的 体系结构及主要组件进行了详细阐述，分析了s t r u t s 中各个组件是如何协调工作来完成 对用户的请求进行响应的。 第四章：简单分析了将模型组件从s m m 框架中分离的原因，主要阐述了模型组件 的实现方法，包括业务逻辑模型与数据持久化模型的实现。 第五章：介绍了对象关系映射的概念，阐述了一个实现o r m 的数据持久化层开发 框架- - h i b e r n a t e 。详细介绍了h i b e r n a t e 框架的体系结构和编程接口，以及用h i b e r n a t e 进行数据库操作的一般过程，给出了一个基于h i b e r n a t e 与设计模式相结合的数据持久 化层开发模型。 第六章：利用s t r u t s 与h i b e r n a t e 框架实现了一个煤矿生产统计管理系统，用实例说 明了s t r u t s 与h i b e r n a t e 框架的应用方法，实现了论文所构建的基于m v c 设计模式的五 层j a v a w e b 开发架构以及基于h i b e r n a t e 的数据持久化层模型。 第七章：对论文的工作进行了总结，对今后的工作做了展望。 3 西安科技大学硕士擘位论文 2j a v a w e b 模型与m v c 设计模式 2 1j a v aw e b 的实现模型 在j a v aw c b 领域存在着两种经典的体系结构模型，分别为m o d e l l 和m o d e l 2 。这 两种模型都是由s u n 公司提出的。 2 1 1m o d e l l ：j s p4 - j a v a b e a n j s p 作为j 2 e e 平台的一个主要组成部分，在w e b 应用程序的开发过程之中占有非 常重要的地位。因为在j s p 页面中可以同时实现视图、业务逻辑和流程控制，从而快速 地完成应用开发，很多的w e b 应用就可以仅由一组j s p 页面构成。这种以j s p 为中心 的开发模型就称为模型l ( m o d e li ) ，其结构模型如图2 1 所示。 厂、 厂 w 曲c 诅i m 、厂、 r e q u e s t j s p d 舳a r e s p o n s e l 、v c l i e n t j e b r o w s c r 、一。n 1 j a v a b e c m n ”v l 图2 1 m o d e l l 模型 在m o d e ll 中，j s p 充当了控制器与视图的双重角色，j a v a b e a n 扮演了模型的角色。 当有用户请求到来时，j s p 直接调用后台模型进行业务逻辑处理，再由j s p 将处理结果 返回给用户。这种模型对于一些小规模的、业务逻辑简单的系统还是可以满足的，但是 对于大规模的应用就显得有些力不从心了。因为如果将j s p 既充当控制器又充当视图， 那么将会在j s p 页面里出现大量j a v a 代码段、j a v a s c r i p t 脚本与h t m l 标记的混合物， 特别是当需要处理的业务逻辑比较复杂时，系统的维护与扩展将变得非常糟糕。存在的 问题表现在以下方面： ( 1 ) 由于业务逻辑和表示逻辑混合在j s p 页面中没有进行抽象和分离，当一个j s p 页 面需要修改时可能会影响与该页面相关的其它j s p 页面。 ( 2 ) 调试过程中必须兼顾这些集中于同一j s p 页面中的h t m l 标记、j a v a 代码与 4 2j a v a w e b 模型与m v c 设计模式 j a v a s c r i p t 代码，使调试变得相当困难。 ( 3 ) h t m l 标记与j a v a 代码强耦合在同一个j s p 页面中，给界面设计人员与j a v a 代 码编写人员的并行工作带来困难，不利于提高开发效率。 针对m o d e l l 的上述缺点，s u n 又提出了另一种开发模式，那就是m o d e l 2 。 2 1 2m o d e l 2 ：j s p + s e r v i a + j a v a b e a r l 在m o d e l 2 中，s e r v i a 作为w e b 应用的控制器，替代了m o d e l l 中j s p 接收用户请 求的任务，j s p 则只负责显示逻辑( 包括少量的j a v a 代码) 。j a v a b e a n 负责业务逻辑的处 理与数据持久化等工作。s e r v i a 通过自身的逻辑判断调用相应的j a v a b e a t l 处理用户请 求，处理完毕后，j a v a b e a n 将结果返回给s e r v l e t ，s e r v l e t 再通过调用相应的j s p 页面将 处理结果返回给客户端。m o d e l2 的结构模型如图2 2 所示。 、 厂w e b c 诅岫盯 、 r e q u e s t ( 一o i s e r v l e t 1 么 c l i e n t b r o w s e f 弋，7 7 r ： 一n l 。一b ，n ( o r e s i m n s el ：f 、厂叫一卜 图2 2 m o d e l 2 模型 m o d e l2 清楚地将w e b 应用划分了视图、控制与模型这三层结构。模型与显示的分 离，使得j a v a 开发人员专注于业务逻辑和s e r v l e t 代码的开发，界面设计人员专注于j s p 页面的开发。控制器s e r v l e t 进行应用流程的控制。这就提高了应用程序的可扩展性与 可维护性，从而弥补了m o d e ll 的缺陷。 2 2 m v c 设计模式 2 2 1 设计模式概述 设计模式针对面向对象系统中重复出现的设计问题，提出一个通用的设计方案，并 予以系统化的命名和动机解释d i 。设计模式描述了问题、解决方案、在什么条件下使用 该解决方案及其效果，它还给出了实现要点和实例。解决方案是解决该问题的一组精心 5 西安科技大学硕士学位论文 安摔的通用的类和对象，再经过定制和实现就可用来解决特定上下文中的问题。 e r i c hg a m m a 等人将设计模式按其解决问题的不同分为三种：创建型、结构型和行 为型。一般而言，一个设计模式包含下面四个基本要素： ( 1 ) 模式名称( p a t t e r n n a m e ) 。一个助记名，它用一两个词来描述模式的问题、解决方 案和效果。模式名称可以帮助人们思考，便于与其他人交流设计思想及设计结果。 ( 2 ) 问题( p r o b l e m ) 。描述了应该在何时使用模式。它解释了设计问题和问题存在的前 因后果，可以描述特定的设计问题，也可以描述导致不灵活设计的类或对象结构。 ( 3 ) 解决方案( s o l u t i o n ) 。描述了设计的组成成分，它们之间的相互关系及各自的职责 和协作方式。因为模式就像一个模板，可应用于多种不同场合，所以解决方案并不描述 一个特定而具体的设计或实现，而是提供设计问题的抽象描述和怎样用一个具有一般意 义的元素组合( 类或对象组合) 来解决这个问题。 ( 4 ) 效果( c o n s e q u e n c e ) 。描述了模式应用的效果及使用模式应权衡的问题。模式效果 包括它对系统的灵活性、扩充性和可移植性的影响，显示地列出这些效果对理解和评价 这些模式很有帮助。 2 2 2m v c 设计模式的构成 m v c 是一种设计模式，它是m o d e l v i e w - c o n l r o n e r 的缩写，最早是由x e r o x ( 施乐) 在2 0 世纪8 0 年代为s m a l t a l k - 8 0 语言发展提出的。m v c 模式在交互式系统开发中具有 强大的优势，因此被开发人员逐步引入j 2 e e 体系之中，成为j 2 e e 进行交互式应用开发 时，特别是w e b 应用开发时的一个非常重要的设计模式。基于m v c 的应用程序被分成 三个核心组件：模型( m o d e l ) 、视图( v i e w ) 、控制器( c 叫的l k d 图2 3 清楚地展示了模 型、视图、控制器的作用以及它们之间的交互。 方法调用事件 l 图2 3m v c 模式中模型、视图和控制器三部分的交互关系 6 2j a v a w e b 模型与m v c 设计模式 1 模型 模型代表了应用程序的核心功能，它负责处理用户的数据，实现业务逻辑，集中体 现了应用程序的状态。同时，模型还为视图的显示提供数据，并可被多个视图所共享。 m v c 并没有提供模型的设计方法，只是告诉开发者应该组织管理这些模型，以便于模 型的重构和提高重用性。 在m v c 的三个组件中，模型拥有最多的处理任务被模型返回的数据是中立的， 就是说模型与数据格式无关，这样一个模型能为多个视图提供数据。由于应用于模型的 代码只需写一次就可以被多个视图重用，所以减少了代码的重复性，提高了系统设计的 可重用性。 2 视图 视图主要包括与用户交互的界面，即应用程序的外观。视图可以接收用户的输入， 但它并不包括任何实际的业务逻辑，它只是将数据转交给控制器。同时，视图还负责展 现模型传递给用户的数据，当后台模型更新数据时，视图也随之更新它的显示。 3 控制器 控制器负责接收用户的请求和数据，将模型与视图匹配在一起，共同完成用户的请 求。控制器的作用很明显，它就是一个分发器，选择什么样的模型，选择什么样的视图， 可以完成什么样的用户请求。控制器不做任何的数据处理，它只把用户的信息传递给模 型，告诉模型做什么，选择符合要求的视图返回给用户。因此，一个模型可能对应多个 视图，一个视图可能对应多个模型。 m v c 模式的工作流程是：视图接收来自用户的数据和请求，并将它发往控制器。 控制器接收了用户的请求后，对请求进行判断，并选择合适的业务处理模型来完成用户 的请求当请求处理完成后，模型通知控制器，控制器选择合适的视图来向用户呈现处 理结果。 2 2 3m v c 设计模式的优点及不足 1 m v c 设计模式的优点 从m v c 模式的工作原理可以看出，它体现了分层设计的思想。m v c 模式的优点表 现在以下几个方面： ( 1 ) 从视图方面讲，由于多种视图可以共享一个后台模型，这就为实现多种用户界面 提供了便利。由于视图和模型没有必然的联系，当视图需要修改时，无需改动后台模型， 直接进行视图修改即可，这样就可以提高模型部分代码的重用性。 ( 2 ) 从模型方面讲，由于其实现与视图独立，因此模型只需提供接1 2 供上层调用。很 好的体现了面向对象设计的信息封装和隐藏的原则。当模型需要修改时，只要保证接口 不变，原有的上层程序都可以不用发生变动，程序依然可以正常运行。另外，由于模型 7 西安科技大学硕士学位论文 是面向接口编程，因此可以使用不同的实现来替换模型。面向接口编程是面向对象程序 设计中非常重要的概念，它可以实现程序之间的松耦合，对于程序的可重用性、可扩展 性和可维护性都有相当重要的意义。 ( 3 ) 从控制器方面讲，控制器作为介于视图和后台模型的控制组件，可更好地维护程 序流程，使得程序的调用规则更加清晰，很大程度上优化了系统结构。 2 m v c 设计模式的缺点 ( 1 ) 理解困难，耗费时间。由于m v c 是一种设计模式，将任何设计模式运用到程序 设计中并不是一件容易的事，不但要对该模式有深刻的理解，还需要丰富的程序设计经 验。使用m v c 需要精心的计划，由于它的内部原理比较复杂，所以刚开始接触该模式 的开发人员需要花费相当可观的时间去考虑如何将m v c 运用到应用程序中。 ( 2 ) 视图与控制器之间的连接过于紧密。虽然视图与控制器是两个相分离的组件，但 却是紧密联系的。因为视图的调用是靠控制器来完成，视图没有控制器的存在，其应用 是很有限的，反之亦然，这样就妨碍了它们的独立重用【_ ”。 ( 3 ) 增加了系统结构和实现的复杂性。对于简单的界面，严格遵循m v c ，使模型、 视图与控制器分离，会增加结构的复杂性，也给调试应用程序到来了一定的困难，并可 能产生过多的更新操作而降低运行效率。 8 3s t r u t s 框榘 3 1 框架概述 3 1 1 框架的概念 3s t r u t s 框架 框架是近年来不断发展成熟的一种软件重用技术，它通过提供可复用的组件来生成 用户自定义的应用程序。框架一般是成熟的、不断升级的软件组件，具有很好的结构性 和扩展性。使用成熟的框架就意味着应用程序的“骨架”已经搭建完成，开发者只需要遵 守框架的规则，集中精力完成系统的业务逻辑设计即可获得结构更加清晰、质量更加可 靠的应用程序。也就是说，框架是一种针对某一特定应用领域的面向对象软件重用技术， 是一种由特定应用领域的软件体系结构所决定的软件构架。 3 1 2 框架的优点 框架技术为软件开发提供了以下几个方面的优点i s ： 模块化：框架使用稳定的接口封装了具体的实现，从而增强了框架的模块性。框架 使用这种机制将具体实现的影响和实现的改变局部化，从而提高了软件产品的质量。局 部化的好处在于减少了理解和维护具体实现的时间和金钱。 可复用性：框架提供的稳定接口有助于组件的产生和设计，这些组件可复用于别的 系统，框架组件的复用大规模地提高了软件的开发效率、质量、可靠性和协同性。而且， 框架描述了该领域内的知识和以前开发者的宝贵经验，这样就不需要对该领域内的核心 需求进行重复理解，并且提高了核心设计的质量。 可扩展性：框架通过提供一种“钩子 ( h o o k ) 方法提高它的扩展性，这些方法允许应 用程序扩展框架稳定的接口，它们将稳定的接口和特定应用中可变的行为分离开来。框 架的这种特性保证了能够方便地为新的应用提供新的服务和特性。 3 2s t r u t s 的体系结构 s t r u t s 是一个基于j 2 e e 平台、实现m v c 设计模式的w 曲应用开发框架，它的初衷 是为了帮助开发人员减少运用m v c 设计模式开发w e b 应用的时间，它的目标是分离 w e b 应用的表示层、控制层和模型层。图3 1 是s t r u t s 框架的体系结构，它显示了s t r u t s 框架各部分与m o d e l 、v i e w 和c o n t r o l l e r 之间的对应关系。 9 西安科技大学硕士学位论文 r c q “哩_：蠹三蠹三：静。模ac型tio的nf数or据m，i i j 当恼h 泡叠激锄 s t r u t s 的视图部分s t r u t s 的控制器部分$ t m t s 的模型部分 图3 1s t r u t s 的体系结构 ( 1 ) 模型( m o d e l ) 。在s t r u t s 的体系结构中，模型分为两个部分：系统的内部状态和能 够改变状态的行为( 事务逻辑) 。s t r u t s 将系统内部的状态表示为一组j a v a b e a n s ，使用属 性来表示状态的细节。根据系统的复杂度也可以使用像实体e j b 和会话e j b 等组件来 实现系统状态。s t r u t s 为m o d e l 部分提供了a c t i o n 和a c t i o n f o r m 组件对象：a c t i o n 对象 可以进行具体的业务逻辑处理，并将处理结果返回给控制器。a c t i o n f o r m 对象通过定义 属性的方式可以实现对h t m l 表单数据的良好封装和支持，a c t i o n 对象可以直接对 a c t i o n f o r m 对象进行读写。通过a c t i o n f o r m 组件对象，s t r u t s 实现了对视图和控制器之 问交互的支持。 ( 2 ) 视图( v i e w ) 。s t m t s 应用程序中的v i e w 部分通常使用j s p 技术来构建。j s p 页面 主要由静态h t m l ( 或x m l ) 文本和j a v a 代码段构成，也可以插入s t r u t s 提供的自定义 标记库，通过这些自定义标记可以很好的和m o d e l 部分交互，可以实现和a c t i o n f o r m 的映射，完成对用户数据的封装。同时这些自定义标记还提供了像模板定制等多种显示 功能，从而可以简化国际化用户界面的开发过程。 0 _ ) j 空制器( c o n t r o l l e r ) 。控制器是模型组件与视图组件之间的“桥梁”，是整个w e b 应 用的“控制中枢”。s t r u t s 控制器的核心是一个s e r v l e t 类型的a c t i o n s e r v l e t 对象，它用来 接收客户端的请求。a c t i o n s e r v l e t 包括一组基于配置文件生成的a c t i o n m a p p i n g 对象， 每个a c t i o n m a p p i n g 对象实现了一个请求到处理该请求的a c t i o n 对象之间的映射。 3 3s t r u t s 的核心组件及其功能 整个s t r u t s 大约由1 5 包，近3 0 0 个类所组成，而且数量还在不断的扩展。由于不 能一一介绍，所以表3 1 列举了s t r u t s 框架的核心组件，这些组件是基于s t r u t s 框架开 发应用程序的关键。 1 0 3s t r u t s 框架 表3 1s t r u t s 的核心组件及其功能描述 组件功能描述 a c d o n s e l c t a c t i o n a c 吐o n f a c f i o n m a p p i n g a c t i o n f o r w a r d a c t i o n m e s s a g e a c t i o n m e s s a g e s a c t i o n e r r o r s 控制器的核心部分，接收用户请求和状态改变，以及发出视图选择 包含业务逻辑 数据显示模块，可以进行数据验证 帮助控制器将请求映射到操作 用来指示操作转移的对象 封装一条具体的消息 a c t i o n m e s s a g e 实例的集合，便于消息管理 a c t i o n m e s s a g e s 的子类，主要用于错误消息管理 3 3 1a c t i o n s e r v l e t 组件 a c t i o n s e r v l e t 是s l n l t s 框架的控制器组件的核心组成部分，它是一个标准的s e r v l e t ， 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，运行在w e b 容器( 例如t o m c a t ，r 璐i n 或 w e b l o g i c 等) 中。w e b 容器会在首次启动或s t r u t s 应用的第一个请求到达时加载 a c t i o n s e ：r v l e t ，通过s e r v l c t 设定的s e r v l e ! tm a p p i n g 来决定哪些请求被送给s e r v l e t 处理。 当一个符合s e r v l e t 上下文的请求被提交时( 例如“d o 的请求) ，容器将其转发给 a c t i o n s e r v l e t 。不匹配的请求则不转发到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 组件的主要功能包 括以下几个方面： ( 1 ) 接收符合s e r v l e t 上下文的用户请求。 ( 2 ) 将用户提交的u r i 与a c t i o n _ m a p p i n g 组件对象进行匹配。 ( 3 ) 调用具体的a c t i o n 组件对象进行用户请求处理，并接收所返回的处理结果。 ( 4 ) 根据执行结果和当前状态，选择具体的视图组件响应客户的请求。 ( 5 ) 负责初始化和清除应用配置的信息。 3 3 2a c t i o n m a p p i n g 组件 a c t i o n m a p p i n g 组件包含有关特定事件如何被映射到特定a c t i o n 组件的信息。这种 映射关系表现为：配置文件( s 岫l t 蝴n 6 9 x m l ) 通过 或 标签为每个 元素创建一个与之对应的a c t i o n m a p p i n g 组件对象，以供s m a s 应用 程序运行期间使用。当a c t i o n s c r v l c t 接收了客户端的请求后，a c t i o n s e t v l e t 根据其u r i 及 标签设定的p a t h 属性查看对应的a c t i o n m a p p i n g 对象，a c t i o n m a p p i n g 对象会 告诉a c t i o n s e r v l e t 使用哪一个a c t i o n 对象( 在 标签中使用t y p e 属性设定) ，而 a c t i o n s e r v l e t 再将处理请求的工作交给该a c t i o n 对象来执行。 西安科技大学硕士学位论文 3 3 3a c t i o n f o r m 组件 a c t i o n f o r m 组件主要用于保存用户请求表单中的数据，并可保持其状态的连续性， 在不同页面间传递这些数据。a c t i o n f o r m 包含的v a l i d a t e o 方法用于表单数据的有效性验 证。a c t i o n f o r m 组件符合j a v a b e a n 规范，其中所定义的属性都有与之对应的g e t x x x o 和s e t x x x 0 方法。对于a c t i o n f o r m 可以从以下几个方面来理解： o ) a c t i o n f o r m 表示用户请求表单中的数据，可以将其看作是模型和视图的中介， 它负责保存视图中的数据供模型或者视图使用。 ( 2 ) a c t i o n f o r m 的本质是一个或多个j a v a b e a n ，在调用它的a c t i o n