摘 要：針對傳統(tǒng)的緊耦合Web系統(tǒng)模式存在的問題，提出一種符合JavaEE規(guī)范的、松散耦合的多層分布式系統(tǒng)，利用XML來分離UI層、控制層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)持久層。系統(tǒng)配置、數(shù)據(jù)傳輸以及層次之間的接口全部由XML來實現(xiàn)，并將其應(yīng)用到Web應(yīng)用系統(tǒng)XJW中。該框架的優(yōu)點是減輕了部署人員工作難度以及降低了網(wǎng)絡(luò)開銷。

關(guān)鍵詞：XML；javaEE；Web應(yīng)用；Hibernate；Spring；Struts

中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1004-373X(2008)24-075-04

Study and Application of JavaEE in Enterprise Application System Based on XML

ZHANG Li

(College of Computer ScienceEngineering，Jiangsu Teachers College of Technology，Changzhou，213001，China)

Abstract：Aiming at the disadvantage of traditional，close coupling Web application system model based on a JavaEE and loose coupling multi-layer storey distributed system，which separates presentation layer，business layer，business logic layer and persistence layer.It implements system configuration，data transmission，inter-layer interface with XML technology.The architecture is applied to the Web application system XJW.The advantages of this framework to reduce the deployment of personnel work and the cost of the network.

Keywords：XML;JavaEE;Web application;Hibernate;Spring;Struts

1 引 言

隨著J2EE 1.5標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，Sun將J2EE正式更名為JavaEE。同時，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展的環(huán)境下，JavaEE軟件開發(fā)平臺已經(jīng)是企業(yè)信息化建設(shè)的一種發(fā)展趨勢。但是傳統(tǒng)的系統(tǒng)模式即緊耦合對象系統(tǒng)越來越不能適應(yīng)當(dāng)前的需要。存在的主要問題是系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)不清晰、應(yīng)用開發(fā)需要大量編碼、組件之間的緊密耦合以及數(shù)據(jù)存儲的異構(gòu)性導(dǎo)致應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)變得異常困難^［1］。提出一種在JavaEE開發(fā)中，以XML配置為核心，進(jìn)行企業(yè)級開發(fā)的Web框架-XJW，通過使用XML配置綜合應(yīng)用MVC框架Struts，OR Mapping框架Hibernate，Spring，實現(xiàn)了各個層面之間和業(yè)務(wù)層內(nèi)部的松耦合，使XJW具有較好的開放性和靈活性；提高了軟件開發(fā)的生產(chǎn)率；提高了軟件產(chǎn)品質(zhì)量；縮短了開發(fā)周期；降低了后期的維護(hù)費用?；谠摽蚣茉O(shè)計實現(xiàn)了某區(qū)的辦公自動化系統(tǒng)。

2 XML簡介

XML是W3C定義的一組規(guī)則，用無格式文本來描述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。自1998年被W3C確定為標(biāo)準(zhǔn)以后，XML已廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)表，從行業(yè)專用詞匯、行業(yè)應(yīng)用程序到描述Web服務(wù)中交換數(shù)據(jù)的協(xié)議如SOAP等，XML為構(gòu)建松散耦合、語言和平臺無關(guān)的多層分布式系統(tǒng)提供了良好的技術(shù)支持。

3 基于JavaEE的幾種應(yīng)用框架

多層的分布式構(gòu)架是JavaEE的典型設(shè)計模型。通過將系統(tǒng)分割成多層，以便降低各層的復(fù)雜性，并實現(xiàn)一個松耦合的結(jié)構(gòu)。典型的JavaEE應(yīng)用是一個3層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)：表示層、業(yè)務(wù)層和持久層。

3.1 Struts

Struts是一個免費的開源的Web應(yīng)用框架，Struts基于MVC模式，具有很高的可配置性。Struts把Servlet，JSP，自定義標(biāo)簽和信息資源整合到一個統(tǒng)一的框架中，開發(fā)人員利用其進(jìn)行開發(fā)可以極大的節(jié)省時間，它適合處理表示層。

3.2 Spring

Spring是一個2003年2月才開始的開源項目Spring以一種統(tǒng)一的IOC(控制倒置)的方式查找、管理、組裝、使用系統(tǒng)的組件，取代一切工廠。這些特性使得Spring處理業(yè)務(wù)邏輯時具有很大的優(yōu)勢。它適合處理業(yè)務(wù)層。

3.3 Hibernate

Hibernate是一個非常優(yōu)秀的開放源代碼的OR Mapping(對象關(guān)系映射框架)。它對JDBC進(jìn)行了輕量級的對象封裝，使Java程序員可以隨心所欲地使用對象編程思維來操縱數(shù)據(jù)庫。它是目前較優(yōu)秀的一種持久層框架。其最重要的功能是完成對象/關(guān)系映射的，即實現(xiàn)系統(tǒng)中Java對象和數(shù)據(jù)庫表記錄的雙向轉(zhuǎn)換。

4 基于XML的JavaEE Web框架XJW

XJW的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

4.1 UI層(客戶端)

UI層，提供了與用戶交互的界面，組織用戶的輸入，響應(yīng)用戶要求。傳統(tǒng)的做法是去服務(wù)器端驗證，缺點是如果系統(tǒng)的訪問量增大，服務(wù)器的負(fù)擔(dān)會隨之增加，因此就改為了在UI層進(jìn)行驗證，這樣的就是可以緩解服務(wù)器端的壓力；可是，原來一般通用的做法是進(jìn)行驗證方法的硬編碼方式，即開發(fā)人員要編寫大量的驗證規(guī)則，而且一旦驗證邏輯發(fā)生變化，還要進(jìn)行重新編譯源代碼，因此這種驗證方法無論從開發(fā)還是維護(hù)，難度都很大。而現(xiàn)在采用Validator-rules.xml和Validation.xml將驗證規(guī)則和驗證邏輯都放在配置文件中定義好，這樣的好處有利于軟件重復(fù)使用，以及便于維護(hù)和升級。

4.2 控制層

控制層的主要功能是接收、管理來自客戶端的請求，并調(diào)度相應(yīng)的Action來處理請求，同時傳遞請求過程中的數(shù)據(jù)，最后將執(zhí)行結(jié)果返回UI層。在這里通過struts-config.xml來完成對ActionForm的定義(在這里完全棄用了靜態(tài)的ActionFormBean構(gòu)建即ActionFormBean.class的構(gòu)建，而是采用了動態(tài)的ActionFormBean的構(gòu)建，就是不編寫具體的代碼，只是在struts-config.xml文件中對ActionFormBean進(jìn)行定義，這樣的好處是將表單的屬性配置在struts-config.xml文件中，如果需要改變某些屬性只需改變配置文件，這樣就不存在代碼的重新編譯問題，同時提高了代碼的編寫質(zhì)量，減少了ActionFormBean.class的編寫數(shù)量，可以大大提高了軟件的復(fù)用效果)，同時可以將用戶的請求和Action之間的映射，頁面的跳轉(zhuǎn)以及將Validation.xml等以插件的形式配置進(jìn)來。這樣的好處是完成了上下文轉(zhuǎn)換，并把控制權(quán)轉(zhuǎn)發(fā)到相關(guān)的操作上；對控制層的邏輯進(jìn)行集中控制，將控制層和業(yè)務(wù)層分開，簡化了UI層結(jié)構(gòu)，有利于實現(xiàn)UI界面和數(shù)據(jù)的松散耦合，同時也可以結(jié)合Struts框架的優(yōu)勢，方便地擴(kuò)展系統(tǒng)功能。

4.3 業(yè)務(wù)層

業(yè)務(wù)層負(fù)責(zé)實現(xiàn)業(yè)務(wù)規(guī)則和系統(tǒng)需求為實現(xiàn)業(yè)務(wù)層的解耦，使應(yīng)用程序的各部分和業(yè)務(wù)邏輯的各個層面之間相互獨立，在XJW的業(yè)務(wù)層中引人Application.xml的計算模式(即IOC和AOP)。具體開發(fā)時，根據(jù)系統(tǒng)需求和業(yè)務(wù)規(guī)則，將高級別的業(yè)務(wù)邏輯和低級別的數(shù)據(jù)訪問邏輯分離，使下一層完全向上層隱藏實現(xiàn)細(xì)節(jié)，XJW的業(yè)務(wù)層的構(gòu)成方式有如圖2所示。

其中的Action(在Action主要為了使用Spring的IOC，因此要修改Struts-config.xml中的＜action＞元素的type屬性值，修改具體內(nèi)容是對于type的修改即，type=“org.springframework.web.struts.DelegatingActionProxy”，同時對Application.xml進(jìn)行相關(guān)的上下文配置，就是要在Action中找到對應(yīng)的Bean)是控制層請求的每個動作，業(yè)務(wù)層(Business Service)對應(yīng)具體的業(yè)務(wù)操作。Action的主要功能是提供從請求中取得參數(shù)的值，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的模型，再將模型傳遞給執(zhí)行業(yè)務(wù)操作的對象，由業(yè)務(wù)對象執(zhí)行業(yè)務(wù)操作，再返回執(zhí)行的結(jié)果。在業(yè)務(wù)層，主要要用到Spring的AOP，也就是在Application.xml進(jìn)行事務(wù)管理的自動化配置。DAO采用了JavaEE設(shè)計模式中的數(shù)據(jù)訪問對象(DataAccessObject)模式，封裝了數(shù)據(jù)訪問及操作的邏輯，用于訪問、操作持久化存儲介質(zhì)中的數(shù)據(jù)，為異構(gòu)數(shù)據(jù)源提供了一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問API，消除了應(yīng)用程序其余部分對持久化存儲實現(xiàn)機(jī)制之間的耦合。在XJW中，把數(shù)據(jù)訪問對象模式與工廠方法(Factory Method)模式結(jié)合，形成數(shù)據(jù)訪問對象工廠策略，使用工廠方法模式來實現(xiàn)具體工廠和工廠的產(chǎn)品DAO。Domain Objects即與數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)對應(yīng)的持久化對象。Application.xml的計算模式和JavaEE核心模式的結(jié)合使用，降低了應(yīng)用程序各部分之間和應(yīng)用層與持久層之間的耦合程度，提高了XJW的靈活性和易擴(kuò)展性。

4.4 持久層

持久層負(fù)責(zé)從1個或多個數(shù)據(jù)庫中存取數(shù)據(jù)，并把關(guān)系表記錄完整地映射到持久對象的關(guān)系上來。它必須包含1個業(yè)務(wù)域?qū)嶓w模型。在*.hbm.xml中建立持久層與數(shù)據(jù)庫中表的對應(yīng)關(guān)系，同時在hibernate.cfg.xml中進(jìn)行配置，并將與數(shù)據(jù)庫的連接配置信息封裝在里面。從而完成對象與關(guān)系間的平滑映射。

5 XJW實例應(yīng)用

本應(yīng)用實例的設(shè)計思路源于某區(qū)的辦公自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括分成流轉(zhuǎn)系統(tǒng)、信息中心、個人工作、日常工作、電子郵件、維護(hù)中心等6大模塊，20 余個小模塊。現(xiàn)在以個人信息模塊為例，簡要說明XJW是如何進(jìn)行開發(fā)的，以及通過XML對JavaEE中的各層是如何進(jìn)行相互作用、相互聯(lián)系。由于篇幅的原因在這里只寫一些重要的配置信息和代碼，同時對前面重復(fù)的配置信息和代碼都一并略過。

5.1 web.xml中的配置(主要配置Struts-config.xml和application.xml)

＜!-- 下面是application.xml的應(yīng)用配置 --＞

＜context-param＞

＜param-name＞contextConfigLocation＜/param-name＞

＜param-value＞

/WEB-INF/classes/application.xml

＜/param-value＞

＜/context-param＞

＜servlet＞

＜servlet-name＞context＜/servlet-name＞

＜servlet-class＞ org.springframework.web.context.ContextLoaderServlet

＜/servlet-class＞

＜load-on-startup＞1＜/load-on-startup＞

＜/servlet＞

＜!--下面是Struts-config.xml的應(yīng)用配置 --＞

＜servlet＞

＜servlet-name＞action＜/servlet-name＞

＜servlet-class＞ org.apache.struts.action.ActionServlet

＜/servlet-class＞

＜init-param＞＜param-name＞config＜/param-name＞＜param-value＞/WEB-INF/struts-config.xml＜/param-value＞

＜/init-param＞…

＜load-on-startup＞0＜/load-on-startup＞

＜/servlet＞

＜servlet-mapping＞

＜servlet-name＞action＜/servlet-name＞

＜url-pattern＞*.do＜/url-pattern＞

＜/servlet-mapping＞

5.2 Struts-config.xml的配置

主要完成對ActionForm的定義和application.xml，validator-rules.xml，validation.xml等的配置。其他的如＜action＞配置略過。

＜!-- 配置和個人信息表單對應(yīng)的ActionForm--＞

＜form-bean name=\"UserForm\"

type=\"org.apache.struts.validator.DynaValidatorForm\"＞

＜form-property name=\"userId\"

type=\"java.lang.String\" /＞

＜form-property name=\"userName\"

type=\"java.lang.String\" /＞

＜form-property name=\"department\"

type=\"java.lang.String\" /＞

＜form-property name=\"userType\"

type=\"java.lang.String\" /＞

＜/form-bean＞

…

＜!--配置表單驗證驗證插件validator-rules.xml，validation.xml--＞

＜plug-in className=\"org.apache.struts.validator.ValidatorPlugIn\"＞

＜set-property property=\"pathnames\"

value=\"/WEB-INF/validator-rules.xml，/WEB-INF/validation.xml\" /＞

＜set-property property=\"stopOnFirstError\" value=\"1\" /＞

＜/plug-in＞

＜!-- 配置application.xml插件--＞

＜plug-in className=\"org.springframework.web.struts.ContextLoaderPlugIn\"＞

＜set-property property=\"contextConfigLocation\" value=\"/WEB-INF/application.xml\" /＞

＜/plug-in＞

5.2.1 配置validator-rules.xml

主要使用Struts原有的規(guī)則

5.2.2 配置validation.xml

＜form-validation＞

＜formset＞

＜form name=\"userForm\"＞

＜!—用戶名的驗證規(guī)則，不能為空--＞

＜field property=\"userName\" depends=\"required\"＞

＜arg key= userForm.userName\" position=\"0\"/＞

＜/field＞

……

＜/form＞

＜/formset＞

＜/form-validation＞

5.3 application.xml的配置

主要要通過application.xml來把Action類，業(yè)務(wù)邏輯的Service類，以及用于數(shù)據(jù)訪問的DAO類(包括hibernate.cfg.xml)和事務(wù)管理組織在一起。這樣便于維護(hù)，從而減少了在編譯期的耦合，這樣的好處是一旦某些代碼發(fā)生了改變，就不需要對耦合在一起的程序進(jìn)行重新編譯了，從而大大提高了軟件的編寫質(zhì)量。具體配置如下：

＜beans＞

＜!--定義Hibernate的SessionFactory--＞

＜bean id=\"sessionFactory\"

class=\"org.springframework.orm.hibernate3.LocalSessionFactoryBean\"＞

＜property name=\"configLocations\"＞

＜value＞/WEB-INF/hibernate.cfg.xml＜/value＞

＜/property＞ ＜/bean＞

＜!--定義用戶持久化類--＞

＜bean id=\"user\" class=\"com.oa.bean.user\"/＞

＜!--定義用戶DAO--＞

＜bean id=\" userdao\"

class=\"com.oa.dao.userDAO\"＞

＜property name=\"sessionFactory\"＞

＜ref local=\"sessionFactory\"＞＜/ref＞

＜/property＞＜/bean＞

＜!--定義用戶相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯--＞

＜bean id=\"userService\"

class=\"com.oa.service.impl.userServiceImp\"＞

＜property name=\"userdao\"＞

＜ref local=\"userdao\"＞＜/ref＞

＜/property＞＜/bean＞

＜!--定義Hibernate事務(wù)管理器--＞

＜bean id=\"transactionManager\"

class=\"org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager\"＞

＜property name=\"sessionFactory\"＞

＜ref bean=\"sessionFactory\"＞＜/ref＞

＜/property＞

＜/bean＞

＜!--定義用戶業(yè)務(wù)邏輯事務(wù)代理--＞

＜bean id=\"userServiceProxy\"class=\"org.springframework.transaction．interceptor．TransactionProxyFactoryBean\"＞

＜property name=\"transactionManager\"＞

＜ref bean=\"transactionManager\" /＞

＜/property＞

＜property name=\"target\"＞

＜ref local=\"userService\" /＞

＜/property＞

＜property name=\"transactionAttributes\"＞

＜props＞

＜prop key=\"userLogin\"＞PROPAGATION-REQUIRED，readOnly＜/prop＞

＜prop key=\"find*\"＞PROPAGATION-REQUIRED，readOnly＜/prop＞

＜/props＞ ＜/property＞＜/bean＞

＜!--以下是對Struts中的Action的初始化--＞

＜bean name=\"/userLogin\"

class=\"com.oa.action.userLoginAction\" singleton=\"1\"＞

＜property name=\"userService\"＞

＜ref local=\"userServiceProxy\"＞＜/ref＞

＜/property＞＜/bean＞

…

＜/beans＞

5.4 hibernate.cfg.xml配置

主要完成數(shù)據(jù)源信息和各個對象-關(guān)系映射文件的配置。

＜session-factory＞

…

＜mapping resource=\"com/oa/hbm/User.hbm.xml\" /＞

＜/session-factory＞

User.hbm.xml的配置為：

＜hibernate-mapping＞

＜class name=\"User\" table=\"t-user\"＞

＜id name=\"id\" column=\"id\" type=\"integer\"＞

＜generator class=\"native\"/＞

＜/id＞

…

＜/class＞

＜/hibernate-mapping＞

6 結(jié) 語

通過XML配置進(jìn)行耦合，使得基于JavaEE的多層分布式構(gòu)架在各個層面相對獨立，每個開發(fā)人員在基于XJW框架下相對獨立的工作，這樣很快就能夠形成開發(fā)的生產(chǎn)力，使開發(fā)人員有精力進(jìn)行產(chǎn)品的業(yè)務(wù)分析和提高，從而使開發(fā)效率或是項目質(zhì)量都獲得了顯著的提高。在實際的應(yīng)用中，已經(jīng)取得了良好的效果。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

張 俐 講師，碩士，高級軟件設(shè)計師。主要研究方向為軟件工程、系統(tǒng)開發(fā)。