王爽

（西安體育學(xué)院網(wǎng)絡(luò)管理中心，陜西西安710068）

大型運(yùn)動(dòng)會(huì)在全國(guó)乃至全世界都有著重要的影響，但是對(duì)于運(yùn)動(dòng)會(huì)的管理工作卻是一件比較復(fù)雜的事情。如果采用人工處理的方法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)會(huì)數(shù)據(jù)輸入、處理和發(fā)布，不僅速度慢、效率低、容易出錯(cuò)，而且也不便于與當(dāng)前運(yùn)動(dòng)會(huì)的外圍顯示系統(tǒng)和綜合信息發(fā)布系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和信息發(fā)布，迫切需要開(kāi)發(fā)一種在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的，符合實(shí)際需要的運(yùn)動(dòng)會(huì)信息管理系統(tǒng)[1]。因此，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)會(huì)信息的管理，對(duì)于減輕繁重的手工勞動(dòng)，提高工作效率和管理水平，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)會(huì)管理的信息化和現(xiàn)代化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法難以快速開(kāi)發(fā)出功能強(qiáng)大、系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)的基于Web的應(yīng)用系統(tǒng)。而一個(gè)優(yōu)秀成熟的框架既可以提高開(kāi)發(fā)效率，又可以保障系統(tǒng)質(zhì)量。本文將ASSH（AJAX+Struts＋Spring＋Hibernate）框架引入了運(yùn)動(dòng)會(huì)信息管理系統(tǒng)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)中，對(duì)整合的架構(gòu)應(yīng)用進(jìn)行具體的研究。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)介紹

系統(tǒng)在物理上由3部分組成，第1部分：前端具有WLAN功能的手持PDA或計(jì)算機(jī)，以便通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，第2部分：數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)的核心部件，包括了所有基礎(chǔ)信息處理的功能。第3部分：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，用于存儲(chǔ)各種基礎(chǔ)信息[2]。

本系統(tǒng)選用J2EE平臺(tái)。J2EE的跨平臺(tái)操作性很強(qiáng)，可搭建具有可伸縮性、靈活性、易維護(hù)性的系統(tǒng)。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于B/S的三層體系結(jié)構(gòu)，分別是：表示層，位于最上層，離用戶(hù)最近，用于顯示數(shù)據(jù)和接收用戶(hù)輸入的數(shù)據(jù)，為用戶(hù)提供一種交互式操作的界面。業(yè)務(wù)邏輯層：負(fù)責(zé)處理用戶(hù)輸入的信息，或者是將這些信息發(fā)送給數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)層進(jìn)行保存，或者是調(diào)用數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)層中的函數(shù)再次讀出這些數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)邏輯層也可以包括一些“業(yè)務(wù)邏輯”描述代碼。持久層：實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的保存和讀取操作。由于采用了三層架構(gòu)，使得數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上完成，業(yè)務(wù)功能由成績(jī)處理計(jì)算機(jī)即應(yīng)用程序服務(wù)器完成。采用該模式，客戶(hù)端不直接與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器相連接，提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性。更重要的是，對(duì)體育比賽而言，當(dāng)競(jìng)賽項(xiàng)目的業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生微調(diào)時(shí)，只需修改成績(jī)處理計(jì)算機(jī)上的程序即可，而不需要對(duì)客戶(hù)端進(jìn)行任何改動(dòng)。

1.1 系統(tǒng)功能

運(yùn)動(dòng)會(huì)信息管理系統(tǒng)涵蓋以下子系統(tǒng)：

1）系統(tǒng)維護(hù)子系統(tǒng)是公用子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)為其它子系統(tǒng)提供公共信息，管理用戶(hù)、設(shè)置用戶(hù)權(quán)限和維護(hù)系統(tǒng)日志。

2）賽事管理子系統(tǒng)是基本子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)為其它子系統(tǒng)提供運(yùn)動(dòng)會(huì)信息和比賽項(xiàng)目信息。其中包括注冊(cè)系子統(tǒng)，賽制設(shè)置子系統(tǒng)，場(chǎng)館管理子系統(tǒng)，比賽主計(jì)劃子系統(tǒng)，賽程編排子系統(tǒng)[3]。

3）運(yùn)動(dòng)會(huì)成績(jī)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)會(huì)成績(jī)系統(tǒng)是運(yùn)動(dòng)會(huì)的核心系統(tǒng)，包括：中心成績(jī)系統(tǒng)、場(chǎng)館成績(jī)系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)時(shí)記分系統(tǒng)。

4）運(yùn)動(dòng)會(huì)信息發(fā)布子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)會(huì)信息發(fā)布系統(tǒng)是運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)外發(fā)布的窗口將涵蓋：

①信息網(wǎng)站；②電視轉(zhuǎn)播字幕系統(tǒng)；③打印分發(fā)系統(tǒng)；④現(xiàn)場(chǎng)LED顯示屏系統(tǒng)。

1.2 ASSH框架介紹

AJAX指異步JavaScript及XML，借助于AJAX，可以在用戶(hù)單擊按鈕或鏈接時(shí)，利用JavaScript和DHTML立即更新用戶(hù)界面，并向服務(wù)器發(fā)出異步請(qǐng)求，以執(zhí)行更新或查詢(xún)。當(dāng)請(qǐng)求返回時(shí)，就可以使用JavaScript和CSS相應(yīng)地更新用戶(hù)界面，而不是刷新整個(gè)頁(yè)面，這種特性決定了它適用于需要與服務(wù)端頻繁交互，操作即時(shí)響應(yīng)要求高的環(huán)境。采用AJAX技術(shù)可以減少數(shù)據(jù)傳輸量以及加快響應(yīng)速度[4]。

Struts框架，它是一個(gè)完美的MVC實(shí)現(xiàn)，它有一個(gè)中央控制類(lèi)（一個(gè)Servlet），針對(duì)不同的業(yè)務(wù)，用Action類(lèi)負(fù)責(zé)頁(yè)面跳轉(zhuǎn)和后臺(tái)邏輯運(yùn)算，Jsp頁(yè)面負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的輸入和輸出顯示，F(xiàn)orm類(lèi)負(fù)責(zé)傳遞Action和Jsp中間的數(shù)據(jù)。Jsp中可以使用Struts框架提供的一組標(biāo)簽，就像使用html標(biāo)簽一樣簡(jiǎn)單，但是可以完成非常復(fù)雜的邏輯。但如果把運(yùn)算邏輯都放在Struts的Action類(lèi)里將使得Action類(lèi)復(fù)用度低和邏輯混亂，所以通常會(huì)把整個(gè)Web應(yīng)用程序分為3層，Struts負(fù)責(zé)表示層，它調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層完成運(yùn)算邏輯，業(yè)務(wù)邏輯層再調(diào)用持久層完成數(shù)據(jù)庫(kù)的讀寫(xiě)。

Struts調(diào)用業(yè)務(wù)類(lèi)時(shí)，需要新建一個(gè)業(yè)務(wù)類(lèi)出來(lái)，然后使用，業(yè)務(wù)邏輯層需要調(diào)用持久層的類(lèi)，也需要新建一個(gè)持久層類(lèi)出來(lái)用。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是調(diào)用者依賴(lài)被調(diào)用者，它們之間形成了強(qiáng)耦合，如果想在其他地方復(fù)用某個(gè)類(lèi)，則這個(gè)類(lèi)依賴(lài)的其他類(lèi)也需要包含。程序就變得很混亂，每個(gè)類(lèi)互相依賴(lài)互相調(diào)用，復(fù)用度極低。如果一個(gè)類(lèi)做了修改，則依賴(lài)它的很多類(lèi)都會(huì)受到牽連。

Spring框架，它的作用就是完全解耦類(lèi)之間的依賴(lài)關(guān)系，一個(gè)類(lèi)如果要依賴(lài)什么，那就是一個(gè)接口。只要有一個(gè)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口的類(lèi)，就可以輕松的通過(guò)xml配置文件把實(shí)現(xiàn)類(lèi)注射到調(diào)用接口的那個(gè)類(lèi)里。所有類(lèi)之間的這種依賴(lài)關(guān)系就完全通過(guò)配置文件的方式替代了。所以Spring框架最核心的就是依賴(lài)注射和控制反轉(zhuǎn)。

Hibernate框架，可以創(chuàng)建一系列的持久化類(lèi)，每個(gè)類(lèi)的屬性都可以簡(jiǎn)單的看做和一張數(shù)據(jù)庫(kù)表的屬性一一對(duì)應(yīng)，也可以實(shí)現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的各種表間關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)。當(dāng)需要相關(guān)操作時(shí)，不用再關(guān)注數(shù)據(jù)庫(kù)表，不用再去一行行的查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)，只需要持久化類(lèi)就可以完成增刪改查的功能。使軟件開(kāi)發(fā)真正面向?qū)ο螅皇敲嫦蚧靵y的代碼，使用Hibernate可以比JDBC方式減少很多的編程量[5]。

另外，由于Spring使用的依賴(lài)注射以及AOP（面向方面編程），所以它的這種內(nèi)部模式非常優(yōu)秀，同時(shí)為了很好的處理事物，Spring集成了Hibernate，使事物管理從Hibernate的持久層提升到了業(yè)務(wù)層，使用更加方便。

現(xiàn)在的架構(gòu)是，Struts負(fù)責(zé)表示層，AJAX則作為Struts在表示層上的補(bǔ)充，Spring負(fù)責(zé)中間的業(yè)務(wù)層，Hibernate負(fù)責(zé)持久層，形成了ASSH框架，其架構(gòu)如圖1所示。采用上述架構(gòu)，不僅實(shí)現(xiàn)了視圖、控制器與模型的徹底分離，而且還實(shí)現(xiàn)了表示層、業(yè)務(wù)邏輯層與持久層的分離。這樣無(wú)論前端如何變化，模型層只需很少的改動(dòng)，并且數(shù)據(jù)庫(kù)的變化也不會(huì)對(duì)前端有所影響。系統(tǒng)采用此架構(gòu)開(kāi)發(fā)，無(wú)論在整體架構(gòu)還是在局部的復(fù)雜業(yè)務(wù)模型中都有了更低的耦合性，而且提高了靈活性與可維護(hù)性、可擴(kuò)展性及可重用性。而且由于不同層之間耦合度小，有利于團(tuán)隊(duì)成員并行工作，大大提高了開(kāi)發(fā)效率。在性能速度、交互性和體驗(yàn)上也有很大的改善，這樣便消除了單獨(dú)使用這些框架開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的不足[6]。

圖1 ASSH框架架構(gòu)圖Fig.1Frame structure of ASSH

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

Struts、Spring、Hibernate的優(yōu)勢(shì)分別在于J2EE的表示層，業(yè)務(wù)邏輯層，持久層。本系統(tǒng)中集成框架的具體做法是用面向?qū)ο蟮姆治龇椒ǜ鶕?jù)需求來(lái)提出一個(gè)模型，將這些模型采用Java語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)出基本的Java對(duì)象，然后寫(xiě)出基本的DAO（數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)對(duì)象）接口，并給出Hibernate的DAO實(shí)現(xiàn)，這樣就可以通過(guò)Hibernate框架實(shí)現(xiàn)的DAO類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)Java類(lèi)與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的轉(zhuǎn)換和訪(fǎng)問(wèn)，然后由Spring來(lái)完成業(yè)務(wù)邏輯處理。在此架構(gòu)中，由Struts負(fù)責(zé)降低系統(tǒng)總架構(gòu)的耦合性，由Spring負(fù)責(zé)復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯處理，由Hibernate負(fù)責(zé)降低模型部分的開(kāi)發(fā)難度，由AJAX負(fù)責(zé)在頁(yè)面進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)和異步處理。

系統(tǒng)的基本業(yè)務(wù)流程是：在表示層中，首先通過(guò)AJAX和JSP頁(yè)面實(shí)現(xiàn)交互界面，負(fù)責(zé)傳送請(qǐng)求（Request）和接收響應(yīng)（Response），然后Struts根據(jù)配置文件（Struts-config.xml）將ActionServlet接收到的Request委派給相應(yīng)的Action處理。在業(yè)務(wù)邏輯層中，管理服務(wù)組件的Spring IOC容器負(fù)責(zé)向Action提供業(yè)務(wù)模型組件和該組件的協(xié)作對(duì)象數(shù)據(jù)處理（DAO）組件完成業(yè)務(wù)邏輯，并提供事務(wù)處理、緩沖池等容器組件以提升系統(tǒng)性能和保證數(shù)據(jù)的完整性。而在持久層中，則依賴(lài)于Hibernate的對(duì)象化映射和數(shù)據(jù)庫(kù)交互，處理DAO組件請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并返回處理結(jié)果。

2.1 持久層的實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)使用Hibernate框架實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的持久層，封裝訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，并向上層提供面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)API。創(chuàng)建Hibernate框架為應(yīng)用服務(wù)，分為如下3個(gè)步驟：1）創(chuàng)建O/R Mapping（對(duì)象關(guān)系映射）文件；2）創(chuàng)建Hibernate配置文件；3）通過(guò)Hibernate API實(shí)現(xiàn)具體的DAO數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)。

Hibernate通過(guò)O/R映射文件將對(duì)象與關(guān)系型數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，因此需要編寫(xiě)和數(shù)據(jù)庫(kù)表相對(duì)應(yīng)的Java持久化類(lèi)以及對(duì)應(yīng)的映射文件[7]。有了Java持久化類(lèi)后就可以在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)。在Spring框架中，數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)可以從輔助類(lèi)HibernateDaoSupport繼承，這極大地方便了Hibernate框架在Spring中的使用。以下是用戶(hù)管理模塊中，Hibernate映射文件User.hbm.xml的部分代碼。

＜class

name=“com.sun.Hibernate.system.User”

table=“SYSTEM_USER”＞

＜id name=“id”type=“l(fā)ong”column=“ID”＞

＜generator class=“sequence”＞

＜param name=“sequence”＞seq_user＜/param＞

＜/generator＞

＜/id＞

＜property name=“name”type=“java.lang.String”column=“NAME”length=“10”/＞

＜propertyname=“password”type=“java.lang.String”column=“PASSWORD”length=“10”/＞

……

＜many－to－one name=“role”

class=“com.sun.Hibernate.system.Role”insert=“false”

update=“false”＞

＜column name=“ROLEID”/＞

＜/many－to－one＞

具體的Hibernate數(shù)據(jù)源、Session工廠(chǎng)、事務(wù)管理、緩沖連接池等功能都由業(yè)務(wù)邏輯層的Spring容器提供。

2.2 業(yè)務(wù)邏輯層實(shí)現(xiàn)

業(yè)務(wù)邏輯層由Spring框架支持，提供了處理業(yè)務(wù)邏輯的服務(wù)組件。開(kāi)發(fā)者需要對(duì)業(yè)務(wù)對(duì)象建模，抽象出業(yè)務(wù)模型并封裝在模型組件中。由于數(shù)據(jù)持久層實(shí)現(xiàn)了Java持久化類(lèi)并且封裝了DAO，因此可以在模型組件中方便地調(diào)用DAO組件來(lái)存取數(shù)據(jù)[8]。Spring的IoC容器負(fù)責(zé)統(tǒng)一管理模型組件和DAO組件以及Spring所提供的事務(wù)處理、緩沖連接池等服務(wù)組件。

例如：在用戶(hù)管理模塊中，通過(guò)業(yè)務(wù)建模創(chuàng)建了用戶(hù)模型UserService類(lèi)，封裝了對(duì)用戶(hù)的權(quán)限管理等功能。UserService類(lèi)通過(guò)調(diào)用數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)UserDao實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)的操作。這些組件的關(guān)系將通過(guò)配置Spring框架的applicationContext.xml聯(lián)系起來(lái)，配置文件的部分代碼如下：

＜beanid=“userDAO”class=“com.sun.Spring.system.UserDAOImpl”＞

＜property name=“sessionFactory”＞＜ref local=“sessionFactory”/＞＜/property＞

＜/bean＞

＜bean id="userDAOProxy"

class=“org.Springframework.transaction.interceptor.

TransactionProxyFactoryBean”＞

＜property name=“transactionManager”＞＜ref bean=“transactionManager”/＞＜/property＞

＜property name=“target”＞＜ref local=“userDAO”/＞＜/property＞

……

＜/bean＞

＜bean name=“/user”class=“com.sun.Struts.actions.system.UserAction”singleton=“false”＞

＜propertyname=“userDAO”＞＜refbean=“userDAOProxy”/＞＜/property＞

……

＜/bean＞

2 .3表示層實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)中表示層主要由Struts框架，AJAX技術(shù)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)嚴(yán)格依照MVC模式，其中V（視圖層）通過(guò)Jsp頁(yè)面實(shí)現(xiàn)，C（控制層）由Servlet實(shí)現(xiàn)，M（模型層）則由Action及AJAX后臺(tái)程序?qū)崿F(xiàn)，下面舉系統(tǒng)中的一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明Struts和AJAX在表示層的應(yīng)用。在管理人員添加頁(yè)面中，當(dāng)用戶(hù)在Jsp頁(yè)面中填寫(xiě)完人員姓名、密碼等信息后，JavaScript中相應(yīng)的XMLHttpRequest回調(diào)函數(shù)將異步派發(fā)XMLHttpRequest請(qǐng)求，后臺(tái)將根據(jù)提供的姓名、密碼從數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)表中得到該人員個(gè)人基本信息。隨后服務(wù)器響應(yīng)會(huì)傳到瀏覽器，在解析請(qǐng)求參數(shù)后，Servlet執(zhí)行必需的應(yīng)用邏輯，將響應(yīng)信息封裝到XML中，并將它寫(xiě)回HttpServletResponse?？蛻?hù)端注冊(cè)在XMLHttpRequest上的回調(diào)函數(shù)現(xiàn)在會(huì)被回調(diào)，用以處理由服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)，并通過(guò)更新用戶(hù)界面來(lái)響應(yīng)服務(wù)器傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)[9]。信息完成后提交時(shí)，所有需要保存的數(shù)據(jù)通過(guò)表單提交給相應(yīng)的Servlet。由其根據(jù)配置文件調(diào)用相應(yīng)Action進(jìn)行后續(xù)處理。這樣做的好處是使視圖層、控制層、模型層完全分離，同時(shí)加入了AJAX的異步處理功能，使系統(tǒng)無(wú)論是在安全性、可擴(kuò)展性還是交互性上較之普通設(shè)計(jì)都有明顯提高。

控制器是按Struts－config.xml文件中的配置來(lái)決定業(yè)務(wù)流的轉(zhuǎn)向，開(kāi)發(fā)人員在業(yè)務(wù)流控制方面的主要工作是對(duì)Strutsconfig.xml進(jìn)行配置[10]，Struts－config.xml部分代碼如下：

＜form－bean name=“userForm”

type=“com.sun.Struts.forms.system.UserForm”/＞

＜/form－beans＞

＜global－forwards＞

＜forward name=“index”path=“/index.Jsp”/＞

＜forward name=“l(fā)ogin”path=“/login.Jsp”/＞

……

＜/global－forwards＞

＜action－mappings＞

……

＜action path=“/user”name=“userForm”validate=“false”parameter=“method”

type=“org.Springframework.Web.Struts.DelegatingActionProxy”＞

……

＜forward name=“password”path=“/pages/system/user/password.Jsp”/＞

＜/action＞

在Struts－config.xml文件中定義保存HTTP表單對(duì)應(yīng)的Form和對(duì)應(yīng)的Action類(lèi)。Form Bean必須在Struts－config.xml進(jìn)行正確配置后，才能被程序引用。

3 總結(jié)

系統(tǒng)采用AJAX+Struts＋Spring＋Hibernate開(kāi)源框架技術(shù)。在此架構(gòu)中，表示層采用Struts，業(yè)務(wù)邏輯層采用Spring，數(shù)據(jù)持久層選擇Hibernate。整個(gè)架構(gòu)能夠很好地實(shí)現(xiàn)控制流、業(yè)務(wù)調(diào)用、表示這3者的分離，集成后的框架具備了3種框架的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將Struts的MVC機(jī)制，Spring的反轉(zhuǎn)控制機(jī)制以及Hibernate的O/R Mapping映射機(jī)制融合在一起，此架構(gòu)在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)潔性、開(kāi)發(fā)效率、開(kāi)發(fā)成本以及維護(hù)費(fèi)用等方面有著很大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，采用了當(dāng)下十分流行的AJAX技術(shù)，這使系統(tǒng)具有更加完美的用戶(hù)體驗(yàn)。

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