趙　洋　張　麗　王恩東　張素寧

摘 要：介紹Struts，Hibernate和Spring三個(gè)開(kāi)源框架及它們對(duì)MVC設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)，闡述如何更好地將三者結(jié)合起來(lái)構(gòu)建一個(gè)健壯、高效、易于擴(kuò)展的J2EE分層架構(gòu)，并給出該架構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，分析它的優(yōu)缺點(diǎn)，并且通過(guò)網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)給出了這一框架的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：Struts；MVC；Hibernate；Spring；J2EE；購(gòu)物系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311.52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004 373X(2009)02 107 04

Research of J2EE Based on Struts,Hibernate and Spring

ZHAO Yang,ZHANG Li,WANG Endong,ZHANG Suning

(Shenyang Institute of Chemical Technology,Shenyang,110042,China)

Abstract：Three frameworks of Struts,Hibernate and Spring are introduced.The implement for MVC model based on the three frameworks is introduced.How to use the three frameworks more efficiency in building a strong,high efficiency and easy expanded J2EE,and the picture of this framework is given.The advantages and disadvantages are analyzed.Finally,the online shopping system,which is based on this framework is realized.

Keywords：Struts;MVC;Hibernate;Spring;J2EE;shopping system

0 引 言

目前，為了降低成本及開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的復(fù)雜性，加快應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，面向企業(yè)應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)J2EE 平臺(tái)，提供了一種基于組件的方法，對(duì)于一個(gè)多層的應(yīng)用模型根據(jù)功能將其應(yīng)用邏輯劃分成組件。

MVC 設(shè)計(jì)模式，最早是在Smalltalk－80中被提出的。MVC即：模型(Model)、視圖(View)、控制器(Controller)。模型表示業(yè)務(wù)邏輯；視圖是應(yīng)用程序中用戶界面相關(guān)的部分；控制器的作用是從客戶端接收請(qǐng)求，并且選擇執(zhí)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯，然后把響應(yīng)結(jié)果送回到客戶端［1］。這種設(shè)計(jì)模式把應(yīng)用邏輯、處理過(guò)程和顯示邏輯分成不同的組件實(shí)現(xiàn)，通過(guò)三者之間的分離達(dá)到層間的松散耦合以及各層內(nèi)部的緊密內(nèi)聚，以實(shí)現(xiàn)代碼重用和易于修改，以此來(lái)提高系統(tǒng)的靈活性、可重用性和可維護(hù)性，達(dá)到提高軟件質(zhì)量的目的。

1 開(kāi)源框架Struts，Hibernate和Spring簡(jiǎn)介

1.1 Web開(kāi)發(fā)框架Struts

Struts是在JSP Model2的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的一個(gè)MVC 模式的應(yīng)用程序的框架。它提供Controller 組件并且整合了其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)Model和View。對(duì)于Model,Struts可以使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)，如JDBC和EJB， 也可以使用第三方工具， 如Hibernate，iBETIS，O/R 橋。至于View，Struts支持JSP 技術(shù)，支持JSTL(JSP Standard Tag Liberary)和JSF(Java Server Faces)，也可以使用Velocity模板、XSLT(the Extensible Stylesheet Langusge Transformations)及其他表示系統(tǒng)。此外，Struts 提供的自定義的標(biāo)簽庫(kù)可以輔助JSP進(jìn)行表示層的設(shè)計(jì)。

Struts 的核心組件有ActionServlet，Action，ActionForm，ActionMapping，ActionForward及Taglib配置文件等。

1.2 對(duì)象關(guān)系映射工具Hibernate

Hibernate是目前流行的ORM(Object Relation Mapping)框架。它對(duì)JDBC進(jìn)行了輕量級(jí)的對(duì)象封裝，使得Java程序員可以使用面向?qū)ο缶幊趟季S來(lái)操作后臺(tái)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，而不用再去關(guān)心繁瑣的SQL語(yǔ)句。

Hibernate采用運(yùn)行時(shí)反射(Runtime Reflection) 來(lái)決定一個(gè)類的持久化屬性［2］ 。在企業(yè)級(jí)應(yīng)用中，由于需要頻繁地與數(shù)據(jù)庫(kù)交互，開(kāi)發(fā)者往往在應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)之間建立一個(gè)“持久層”(Persistence Layer)，它負(fù)責(zé)應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，也負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的檢索和更新。在J2EE 的應(yīng)用中，這個(gè)持久層使用JDBC、實(shí)體Beans、JDO等技術(shù)來(lái)建立。但是JDBC中數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象(Databese Access Object,DAO)和SQL語(yǔ)句直接綁定在一起降低了可維護(hù)性，且不支持繼承和多態(tài)。Hibernate 的出現(xiàn)讓使用者又多了一個(gè)選擇，可以選用Hibernate 這種框架來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)象、關(guān)系之間的映射和數(shù)據(jù)的持久化。Hibernate擁有強(qiáng)大的查詢語(yǔ)言(Hibernate Query Language,HQL)，HQL完全是面向?qū)ο蟮模?］。

Hibernate的核心接口一共有5個(gè)，分別是：Session，SessionFactory，Configuration，Transaction和Query(或Criteria)。通過(guò)這些接口，不僅可以對(duì)持久化對(duì)象進(jìn)行存取，還能夠進(jìn)行事務(wù)控制。

1.3 Web開(kāi)發(fā)框架Spring

Spring也是一個(gè)優(yōu)秀的Web開(kāi)發(fā)框架。它解決了許多在J2EE開(kāi)發(fā)中常見(jiàn)的問(wèn)題的強(qiáng)大框架。它提供了管理業(yè)務(wù)對(duì)象的一致方法，并且鼓勵(lì)對(duì)接口的編程而不是對(duì)類編程的習(xí)慣。Spring的架構(gòu)基礎(chǔ)是基于使用JavaBean屬性的Inversion of Control容器，數(shù)據(jù)訪問(wèn)架構(gòu)集成了Hibernate和其他O/R mapping解決方案，同時(shí)提供了對(duì)Struts的支持。它是一個(gè)分層的框架，由7個(gè)模塊組成［3］。Spring模塊構(gòu)建在核心容器之上，核心容器定義了創(chuàng)建、配置和管理Bean的方式，如圖1所示。

組成Spring框架的每個(gè)模塊(或組件)都可以單獨(dú)存在，或者與其他一個(gè)或多個(gè)模塊聯(lián)合實(shí)現(xiàn)。

1.4 Struts,Hibernate和Spring對(duì)MVC模式的實(shí)現(xiàn)

Struts和Spring都是當(dāng)前流行的MVC實(shí)現(xiàn)框架，其中Struts 在View上實(shí)現(xiàn)較為突出，Spring在業(yè)務(wù)層實(shí)現(xiàn)較好，Hibernate在數(shù)據(jù)持久層實(shí)現(xiàn)較好。因此將三者結(jié)合起來(lái)，很好地實(shí)現(xiàn)了MVC 的設(shè)計(jì)模式，如圖2所示。

在這種結(jié)構(gòu)中，用戶從瀏覽器發(fā)出請(qǐng)求，該請(qǐng)求首先將被Struts的ActionServlet接收，然后ActionServlet會(huì)根據(jù)用戶的Struts配置確定應(yīng)觸發(fā)哪一個(gè)具體的Action。Action的主要任務(wù)是調(diào)用某一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯對(duì)象BO(Business Object)已完成相應(yīng)的業(yè)務(wù)操作［4］。由于在該框架中考慮引入了Spring，因此Action將不必直接創(chuàng)建具體的BO，而是通過(guò)Spring框架利用反向注入的原理(Ioc)來(lái)得到BO的實(shí)例。

2 基于Struts,Hibernate和Spring三種框架的J2EE架構(gòu)

在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中采用基于Struts，Hibernate和Spring三種框架的J2EE架構(gòu)， 用JSP技術(shù)結(jié)合Struts強(qiáng)大的Taglib來(lái)實(shí)現(xiàn)表示層；Spring負(fù)責(zé)中間的業(yè)務(wù)層；Hibernate完成對(duì)象和關(guān)系的映射，并借助數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)J2EE應(yīng)用。

分層設(shè)計(jì)思想是軟件設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的設(shè)計(jì)思想。在項(xiàng)目中，也利用這種分層的思想，設(shè)計(jì)出一種分層架構(gòu)?；赟truts，Hibernate和Spring框架的J2EE分層架構(gòu)如圖3所示。

由圖3可以看出，對(duì)于基于Struts，Hibernate和Spring框架的J2EE分層架構(gòu)，基本上劃分了5層，詳細(xì)地說(shuō)，來(lái)自客戶層的Web請(qǐng)求送到Struts框架中的控制器ActionServlet等候處理。ActionServlet包括一組基于配置的ActionMapping對(duì)象，每個(gè)ActionMapping對(duì)象實(shí)現(xiàn)了一個(gè)請(qǐng)求到一個(gè)具體的Model 部分中Action處理器對(duì)象之間的映射。ActionServlet接收客戶端的請(qǐng)求， 并將請(qǐng)求交與RequestProcessor來(lái)處理。RequestProcessor根據(jù)請(qǐng)求的URL，從ActionMapping中得到相應(yīng)的Action，并根據(jù)請(qǐng)求的參數(shù)實(shí)例化相應(yīng)的ActionForm，進(jìn)行form驗(yàn)證。驗(yàn)證通過(guò)，則調(diào)用Action的Execute方法。在方法體內(nèi)，調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯模塊，由Hibernate在“幕后”完成與數(shù)據(jù)庫(kù)的交互。業(yè)務(wù)邏輯類里Hibernate把HQL轉(zhuǎn)換為SQL，通過(guò)O/R映射文件實(shí)現(xiàn)具體對(duì)數(shù)據(jù)源的操作，即穿過(guò)持久層映射到具體的數(shù)據(jù)庫(kù)表。Execute方法執(zhí)行后須返回ActionForward。ActionServlet接收Execute方法返回的ActionForward對(duì)象，轉(zhuǎn)發(fā)到ActionForward指定的源。

3 基于這種框架的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

該購(gòu)物系統(tǒng)采用這種基于Struts，Hibernate和Spring三種框架的J2EE架構(gòu)設(shè)計(jì)思想，采用Tomcat 5.0作為應(yīng)用服務(wù)器,以Eclipse 3.2作為前端開(kāi)發(fā)工具。

(1) 購(gòu)物車(chē)的實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)上購(gòu)物不同于一般的網(wǎng)上操作,客戶在瀏覽多個(gè)商品頁(yè)面,購(gòu)物車(chē)維持的是整個(gè)購(gòu)物過(guò)程結(jié)束之前的一系列狀態(tài)數(shù)據(jù)，因此必須保證購(gòu)物車(chē)實(shí)例在Session范圍內(nèi)有效。該系統(tǒng)運(yùn)用的是將購(gòu)物車(chē)封裝進(jìn)有效性為Session范圍的ActionForm中的方式。采用List類型變量存儲(chǔ)購(gòu)物信息Shoplist，購(gòu)物車(chē)Cart中存放的是每件商品的條目信息，而每件商品的信息在相應(yīng)的商品文件ProductItemDetail中。

(2) 訂單的設(shè)計(jì)。訂單是商務(wù)活動(dòng)中的一個(gè)實(shí)體,是永久性、持續(xù)性對(duì)象，該系統(tǒng)訂單通過(guò)訂單表直接創(chuàng)建，由用戶提交后，直接寫(xiě)入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，此時(shí)標(biāo)識(shí)訂單狀態(tài)為Unverified,然后由管理員處理訂單。檢查客戶賬戶余額,用戶檢驗(yàn)通過(guò)后,發(fā)送確認(rèn)Email,表示訂單已成功,最后改變訂單狀態(tài)為Submited。該系統(tǒng)主要分為兩個(gè)部分：前臺(tái)客戶應(yīng)用系統(tǒng)；后臺(tái)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

3.1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程及總體結(jié)構(gòu)

相對(duì)應(yīng)于功能模塊，系統(tǒng)主要分兩部分業(yè)務(wù)：系統(tǒng)應(yīng)用和后臺(tái)管理。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

說(shuō)明：該系統(tǒng)共分為5個(gè)部分，首先是客戶端瀏覽部分，然后是Struts負(fù)責(zé)請(qǐng)表轉(zhuǎn)發(fā)和調(diào)Spring業(yè)務(wù)處理邏輯，之后是業(yè)務(wù)邏輯層，有一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯的接口和一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作接口，主要是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，再次是Hhibernate層，主要是利用hibernate實(shí)現(xiàn)具體的數(shù)據(jù)庫(kù)操作，最后就是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

3.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的部分代碼及最終結(jié)果

(1) Struts核心配置文件struts－config.xml

＜form－beans＞//Actionform Beans的配置

…＜/form－beans＞

＜/action＞…//設(shè)置action類

＜action path="/login" //使用此Action的路徑是/login.do

…

＜controller /＞//對(duì)于template插件的設(shè)置

＜plug－in className="org.apache.struts.tiles.TilesPlugin"＞

＜set－property property="definitions－config"

…

(2) Hibernate配置文件hibernate.cfg.xml

說(shuō)明：對(duì)于Hibernate的配置文件主要是對(duì)JDBC進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)連接的一些基本配置

＜property name="connection.username"＞root＜/property＞//數(shù)據(jù)庫(kù)登錄名

＜property name="connection.url"＞//數(shù)據(jù)庫(kù)連接地址

＜property name="myeclipse.connection.profile"＞

shoppstore＜/property＞//數(shù)據(jù)庫(kù)名

com.mysql.jdbc.Driver＜/property＞//數(shù)據(jù)庫(kù)的jdbc驅(qū)動(dòng)

＜mapping resource="jsp/shopstore/hibernate/hibernate.cfg.xml" /＞＜mapping

resource="jsp/shopstore/hibernate/front/Userinfo.hbm.xml" /＞//設(shè)置對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)表的xml文件路徑

…

(3) Spring配置文件bean.xml

＜beans＞＜!設(shè)置數(shù)據(jù)源對(duì)象--＞

＜bean id="dataSource" class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource" destroy-method="close"＞

＜value＞ jdbc:mysql://localhost:3306/shopstore＜/value＞

…＜!--配置sessionFactory--＞

＜bean id="sessionFactory" class=""＞……＜bean＞

＜!--配置事務(wù)管理器--＞＜bean id="transactionManager"…

＜/beans＞

(4) 購(gòu)物車(chē)部分實(shí)現(xiàn)代碼

HttpSession session=request.getSession();//取得用戶session

List li=(List) session.getAttribute("shopcat");//取得用戶已選商品信息

if(li==null){ li=new ArrayList();}

String id=shop_cartForm.getId1();

IBL ibl=new IBLImpl();

Object obj=ibl.productItemDetail(id);

…

return mapping.findForward("suc");//返回到成功跳轉(zhuǎn)頁(yè)面

…

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的最終形式如圖5所示。

4 結(jié) 語(yǔ)

在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中選擇Struts，Hibernate和Spring來(lái)搭建J2EE架構(gòu)。由于層次之間松散耦合和各層內(nèi)部的高內(nèi)聚，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，層與層之間的工作幾乎是完全獨(dú)立的。三者的結(jié)合體現(xiàn)了良好的設(shè)計(jì)思想：Struts和Spring是基于MVC的框架，兩者的結(jié)合很好地分離業(yè)務(wù)邏輯和表示層；Hibernate是一個(gè)小巧的實(shí)現(xiàn)對(duì)象關(guān)系映射的工具，把面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)系起來(lái)。

基于這三種框架的架構(gòu)也并非沒(méi)有缺點(diǎn)，如：Struts中Action的映射非常復(fù)雜；Hibernate的對(duì)象、關(guān)系之間的映射工作量很大；兩者的配置文件都很復(fù)雜等等。其實(shí)，這正是其靈活之處。因?yàn)榘迅鲗佣纪耆蛛x了所以才易于重用和可擴(kuò)展，因而其靈活映射的配置文件才會(huì)很復(fù)雜。

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作者簡(jiǎn)介

趙 洋 男，1974年出生，遼寧撫順人，講師，碩士。主要從事計(jì)算機(jī)軟件的研究工作。

張 麗 女，1979年出生，教師，碩士，助教。主要從事計(jì)算機(jī)軟件的研究工作。

王恩東 男，1978年出生，教師，碩士，助教。主要從事計(jì)算機(jī)軟件的研究工作。

張素寧 女，1984年出生，河北衡水人，在讀碩士研究生。主要從事計(jì)算機(jī)軟件的研究工作。