趙　洋　張　麗　王恩東　張素寧

摘 要：介紹Struts，Hibernate和Spring三個開源框架及它們對MVC設(shè)計模式的實現(xiàn)，闡述如何更好地將三者結(jié)合起來構(gòu)建一個健壯、高效、易于擴展的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，并且通過網(wǎng)上購物系統(tǒng)給出了這一框架的實現(xiàn)。

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

中圖分類號：TP311.52文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：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，為了降低成本及開發(fā)系統(tǒng)的復(fù)雜性，加快應(yīng)用程序的開發(fā)和設(shè)計，面向企業(yè)應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)J2EE 平臺，提供了一種基于組件的方法，對于一個多層的應(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)計模式把應(yīng)用邏輯、處理過程和顯示邏輯分成不同的組件實現(xiàn)，通過三者之間的分離達到層間的松散耦合以及各層內(nèi)部的緊密內(nèi)聚，以實現(xiàn)代碼重用和易于修改，以此來提高系統(tǒng)的靈活性、可重用性和可維護性，達到提高軟件質(zhì)量的目的。

1 開源框架Struts，Hibernate和Spring簡介

1.1 Web開發(fā)框架Struts

Struts是在JSP Model2的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的一個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)實現(xiàn)Model和View。對于Model,Struts可以使用標(biāo)準數(shù)據(jù)訪問技術(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)簽庫可以輔助JSP進行表示層的設(shè)計。

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

1.2 對象關(guān)系映射工具Hibernate

Hibernate是目前流行的ORM(Object Relation Mapping)框架。它對JDBC進行了輕量級的對象封裝，使得Java程序員可以使用面向?qū)ο缶幊趟季S來操作后臺關(guān)系數(shù)據(jù)庫，而不用再去關(guān)心繁瑣的SQL語句。

Hibernate采用運行時反射(Runtime Reflection) 來決定一個類的持久化屬性［2］ 。在企業(yè)級應(yīng)用中，由于需要頻繁地與數(shù)據(jù)庫交互，開發(fā)者往往在應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫之間建立一個“持久層”(Persistence Layer)，它負責(zé)應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲，也負責(zé)數(shù)據(jù)的檢索和更新。在J2EE 的應(yīng)用中，這個持久層使用JDBC、實體Beans、JDO等技術(shù)來建立。但是JDBC中數(shù)據(jù)訪問對象(Databese Access Object,DAO)和SQL語句直接綁定在一起降低了可維護性，且不支持繼承和多態(tài)。Hibernate 的出現(xiàn)讓使用者又多了一個選擇，可以選用Hibernate 這種框架來實現(xiàn)對象、關(guān)系之間的映射和數(shù)據(jù)的持久化。Hibernate擁有強大的查詢語言(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，分別是：Session，SessionFactory，Configuration，Transaction和Query(或Criteria)。通過這些接口，不僅可以對持久化對象進行存取，還能夠進行事務(wù)控制。

1.3 Web開發(fā)框架Spring

Spring也是一個優(yōu)秀的Web開發(fā)框架。它解決了許多在J2EE開發(fā)中常見的問題的強大框架。它提供了管理業(yè)務(wù)對象的一致方法，并且鼓勵對接口的編程而不是對類編程的習(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)訪問架構(gòu)集成了Hibernate和其他O/R mapping解決方案，同時提供了對Struts的支持。它是一個分層的框架，由7個模塊組成［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框架的每個模塊(或組件)都可以單獨存在，或者與其他一個或多個模塊聯(lián)合實現(xiàn)。

1.4 Struts,Hibernate和Spring對MVC模式的實現(xiàn)

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

在這種結(jié)構(gòu)中，用戶從瀏覽器發(fā)出請求，該請求首先將被Struts的ActionServlet接收，然后ActionServlet會根據(jù)用戶的Struts配置確定應(yīng)觸發(fā)哪一個具體的Action。Action的主要任務(wù)是調(diào)用某一個業(yè)務(wù)邏輯對象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Spring框架利用反向注入的原理(Ioc)來得到BO的實例。

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

在項目開發(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強大的Taglib來實現(xiàn)表示層；Spring負責(zé)中間的業(yè)務(wù)層；Hibernate完成對象和關(guān)系的映射，并借助數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)來實現(xiàn)整個J2EE應(yīng)用。

分層設(shè)計思想是軟件設(shè)計中的一個重要的設(shè)計思想。在項目中，也利用這種分層的思想，設(shè)計出一種分層架構(gòu)。基于Struts，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，詳細地說，來自客戶層的Web請求送到Struts框架中的控制器ActionServlet等候處理。ActionServlet包括一組基于配置的ActionMapping對象，每個ActionMapping對象實現(xiàn)了一個請求到一個具體的Model 部分中Action處理器對象之間的映射。ActionServlet接收客戶端的請求， 并將請求交與RequestProcessor來處理。RequestProcessor根據(jù)請求的URL，從ActionMapping中得到相應(yīng)的Action，并根據(jù)請求的參數(shù)實例化相應(yīng)的ActionForm，進行form驗證。驗證通過，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)庫的交互。業(yè)務(wù)邏輯類里Hibernate把HQL轉(zhuǎn)換為SQL，通過O/R映射文件實現(xiàn)具體對數(shù)據(jù)源的操作，即穿過持久層映射到具體的數(shù)據(jù)庫表。Execute方法執(zhí)行后須返回ActionForward。ActionServlet接收Execute方法返回的ActionForward對象，轉(zhuǎn)發(fā)到ActionForward指定的源。

3 基于這種框架的系統(tǒng)實現(xiàn)

該購物系統(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作為前端開發(fā)工具。

(1) 購物車的實現(xiàn)。網(wǎng)上購物不同于一般的網(wǎng)上操作,客戶在瀏覽多個商品頁面,購物車維持的是整個購物過程結(jié)束之前的一系列狀態(tài)數(shù)據(jù)，因此必須保證購物車實例在Session范圍內(nèi)有效。該系統(tǒng)運用的是將購物車封裝進有效性為Session范圍的ActionForm中的方式。采用List類型變量存儲購物信息Shoplist，購物車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。訂單是商務(wù)活動中的一個實體,是永久性、持續(xù)性對象，該系統(tǒng)訂單通過訂單表直接創(chuàng)建，由用戶提交后，直接寫入后臺數(shù)據(jù)庫，此時標(biāo)識訂單狀態(tài)為Unverified,然后由管理員處理訂單。檢查客戶賬戶余額,用戶檢驗通過后,發(fā)送確認Email,表示訂單已成功,最后改變訂單狀態(tài)為Submited。該系統(tǒng)主要分為兩個部分：前臺客戶應(yīng)用系統(tǒng)；后臺數(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)用和后臺管理。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

說明：該系統(tǒng)共分為5個部分，首先是客戶端瀏覽部分，然后是Struts負責(zé)請表轉(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，有一個業(yè)務(wù)邏輯的接口和一個數(shù)據(jù)庫操作接口，主要是實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，再次是Hhibernate層，主要是利用hibernate實現(xiàn)具體的數(shù)據(jù)庫操作，最后就是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

3.2 系統(tǒng)實現(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

說明：對于Hibernate的配置文件主要是對JDBC進行數(shù)據(jù)庫連接的一些基本配置

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

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

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

shoppstore＜/property＞//數(shù)據(jù)庫名

com.mysql.jdbc.Driver＜/property＞//數(shù)據(jù)庫的jdbc驅(qū)動

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

resource="jsp/shopstore/hibernate/front/Userinfo.hbm.xml" /＞//設(shè)置對應(yīng)數(shù)據(jù)庫表的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) 購物車部分實現(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)頁面

…

系統(tǒng)實現(xiàn)的最終形式如圖5所示。

4 結(jié) 語

在項目開發(fā)中選擇Struts，Hibernate和Spring來搭建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，在開發(fā)過程中，層與層之間的工作幾乎是完全獨立的。三者的結(jié)合體現(xiàn)了良好的設(shè)計思想：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是一個小巧的實現(xiàn)對象關(guān)系映射的工具，把面向?qū)ο蟮脑O(shè)計開發(fā)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫聯(lián)系起來。

基于這三種框架的架構(gòu)也并非沒有缺點，如：Struts中Action的映射非常復(fù)雜；Hibernate的對象、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，這正是其靈活之處。因為把各層都完全分離了所以才易于重用和可擴展，因而其靈活映射的配置文件才會很復(fù)雜。

參考文獻

［1］黃煙波,張紅宇,李建華.基于Struts和Hibernate的J2EE架構(gòu)［J］.計算機時代,2004(10):29－30.

［2］宋漢增,沈琳.利用Hibernate對象持久化服務(wù)簡化Java數(shù)據(jù)庫訪問［J］.計算機應(yīng)用,2003(12):135－137.

［3］計磊,李里,周偉.J2EE－Eclipse struts Hibernate Spring整合應(yīng)用案例［M］.北京:人民郵電出版社,2006.

［4］黃海,朱躍龍.J2EE設(shè)計模式與框架技術(shù)的應(yīng)用研究［J］.計算機與現(xiàn)代化,2006(5):114－115.

［5］趙小穗,李建民,林振榮.基于Hibernate和Struts的Web應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計［J］.計算機與現(xiàn)代化,2007(6):76－80.

［6］Cay S Horstmann.Gary Cornell Java 2核心技術(shù) （卷I）:基礎(chǔ)知識［M］.北京:機械工業(yè)出版社,2006.

［7］Bruce Eckel.Java編程思想［M］.北京:機械工業(yè)出版社,2005.

［8］Arnold Doray.Struts基礎(chǔ)教程［M］.北京:人民郵電出版社,2007.

［9］戎偉,張雙.Struts－Java流行服務(wù)器、框架、工具及整合應(yīng)用［M］.北京:人民郵電出版社,2006.

［10］邵麗萍,紹光亞,張后揚.Java語言程序設(shè)計［M］.北京:清華大學(xué)出版社,2005.

作者簡介

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

張 麗 女，1979年出生，教師，碩士，助教。主要從事計算機軟件的研究工作。

王恩東 男，1978年出生，教師，碩士，助教。主要從事計算機軟件的研究工作。

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