基于MVC模式的J2EE開發(fā)框架研究

摘要：大型企業(yè)信息化過程中，通過不斷建設(shè)信息系統(tǒng)輔助辦公，以提高生產(chǎn)效率。然而不同的信息系統(tǒng)中，由于設(shè)計、開發(fā)人員不同，帶來了項目風險、效率、成本等一系列問題。采用統(tǒng)一的開發(fā)框架和組件，可以節(jié)約成本、提高效率，降低因開發(fā)人員更換、不熟悉框架造成的風險。采用統(tǒng)一的開發(fā)框架，可以提高系統(tǒng)安全性，在反復測試過程中，減少其bug，程序更加健壯。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：MVC；J2EE開發(fā)框架；信息系統(tǒng)；組件

DOIDOI：10.11907/rjdk.143883

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2015）002012603

作者簡介作者簡介：韓彩云（1986-），女，山西長治人，碩士，鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學校信息工程系助教，研究方向為開發(fā)框架、數(shù)據(jù)挖掘、信息技術(shù)。

0引言

統(tǒng)一的開發(fā)框架將過去使用的公共方法、工具類、組件、模塊等構(gòu)建一個通用的J2EE開發(fā)框架，其主要目的是以后所有信息系統(tǒng)開發(fā)都采用統(tǒng)一的開發(fā)框架，規(guī)范信息化系統(tǒng)開發(fā)工作，降低公司項目開發(fā)風險和成本，縮短開發(fā)周期，使開發(fā)人員更多專注于業(yè)務邏輯實現(xiàn)，真正做到代碼重用、框架重用＼[1＼]，針對不同的系統(tǒng)功能定制框架，去掉冗余模塊。同時，不斷升級統(tǒng)一開發(fā)框架，根據(jù)不同的開發(fā)語言、不同的數(shù)據(jù)庫，不斷升級開源框架，盡量做到簡單、易用、安全、穩(wěn)定。

1開發(fā)框架

開發(fā)框架是一個傳統(tǒng)的基于MVC模式的J2EE開發(fā)框架平臺＼[2＼]，采用多層結(jié)構(gòu)，分別為展示層、控制層、業(yè)務邏輯層、數(shù)據(jù)訪問層，每一層都對應一個常用的開源框架作為支撐?？刂茖硬捎肧truts為控制器，目前在商業(yè)上應用較為廣泛的是Struts1.x，較為穩(wěn)定和安全。數(shù)據(jù)訪問層采用Hibernate作為持久化關(guān)系映射框架。采用Spring IOC管理業(yè)務邏輯層、數(shù)據(jù)庫訪問層的對象。前端框架中包含了JQuery、圖形框架JFreeChart、潤乾報表等。圖1為開發(fā)框架系統(tǒng)平臺。

開發(fā)框架由基礎(chǔ)組件、技術(shù)組件、業(yè)務組件構(gòu)成?；A(chǔ)組件主要有系統(tǒng)安全、工具類、統(tǒng)一認證、統(tǒng)一權(quán)限、異常管理、日志管理、后臺任務、系統(tǒng)監(jiān)控、系統(tǒng)參數(shù)加載、系統(tǒng)業(yè)務代碼管理等。技術(shù)組件主要由列表控件、表單控件、下拉框控件、時間控件等前端組件構(gòu)成，主要用于展示頁面。業(yè)務組件主要包含附件管理、高級查詢、業(yè)務組織樹、人員樹、緩存框架定制查詢等?；A(chǔ)組件作為系統(tǒng)最基本層，為系統(tǒng)提供初始化、安全、日志、監(jiān)控、參數(shù)、公共代碼、工具類等支撐，使系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定。技術(shù)組件、業(yè)務組件用于構(gòu)建頁面元素，豐富頁面功能，為界面操作性、友好性提供支撐。圖2為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，展示了基礎(chǔ)組件、技術(shù)組件、業(yè)務組件如何構(gòu)建統(tǒng)一開發(fā)平臺。

圖1開發(fā)框架系統(tǒng)分層圖2統(tǒng)一開發(fā)平臺結(jié)構(gòu)

1.1展示層

展示層主要由JQuery、JFreeChart、潤乾報表等前段展示框架構(gòu)成。JQuery＼[3＼]為Ajax前端框架，用于構(gòu)建展示頁面和實現(xiàn)前端業(yè)務邏輯、控制邏輯，具有豐富的方法和組件，其提供了十幾種圖片組件，為開發(fā)框架構(gòu)建了功能豐富的前端框架。JQuery是一個開源前端框架，可以根據(jù)原有的開源代碼進行擴展，使擴展后的方法、組件更加適用于系統(tǒng)業(yè)務功能的實現(xiàn)。開發(fā)人員可以使用JQuery的樹、表單、列表、菜單、圖片等組件構(gòu)成一個復雜的功能頁面并展示出來。

JFreeChart和潤乾報表作為統(tǒng)計分析、制作報表的框架和工具，具有豐富的模板。JFreeChart提供區(qū)域圖、柱狀圖、折線圖、餅圖、組合圖等3D和2D圖形，可以滿足各種展示和查看需求。潤乾報表提供報表展示和報表導出功能，直觀的數(shù)據(jù)和豐富的報表樣式，給予用戶豐富的體驗。

1.2控制層

開發(fā)框架的控制層采用Struts1.3＼[4＼]為邏輯控制層，主要響應和處理用戶請求。開發(fā)框架提供了一個控制層基類Action，對于一些基本控制邏輯進行統(tǒng)一處理，規(guī)范邏輯層編寫規(guī)則，提高了系統(tǒng)安全性?？刂茖踊愔饕峁?quán)限校驗、關(guān)鍵字符過濾，以及調(diào)用統(tǒng)一異常處理組件、監(jiān)控組件、日志組件等，開發(fā)人員在開發(fā)過程中將不用關(guān)心異常、日志、權(quán)限等問題的處理，只專注系統(tǒng)業(yè)務邏輯的實現(xiàn)，降低了開發(fā)人員的要求，減少了重復代碼編寫，提高了開發(fā)效率。

1.3業(yè)務邏輯層

開發(fā)框架的業(yè)務邏輯層十分簡單，為功能的實現(xiàn)提供了一個接口、一個實現(xiàn)類，以及封裝了控制層傳遞給業(yè)務邏輯層的參數(shù)類。業(yè)務邏輯層封裝一個抽象的基類，提供一些共通的方法，每個業(yè)務類都擴展到該基類，實現(xiàn)共通的抽象方法。當控制層調(diào)用邏輯層時，如果需要傳遞參數(shù)，就創(chuàng)建該業(yè)務類的參數(shù)對象，設(shè)置參數(shù)對象的屬性值，然后再傳遞給業(yè)務邏輯層。在業(yè)務邏輯類實現(xiàn)過程中，對需要進行數(shù)據(jù)插入、更新、刪除的方法加入Spring＼[5＼]特有的事務處理標注@Transactional，使用Spring框架進行統(tǒng)一的事務管理，減少事務控制代碼的重復開發(fā)。業(yè)務邏輯層最為關(guān)鍵的地方是對Spring框架的引入，Spring提供了IOC容器和聲明式事務管理，減少了組件之間的依賴關(guān)系，通過IOC的配置，使組件得到了最大可能的重復利用。Spring的IOC依賴注入主要是對控制層Action類注入Service接口和對業(yè)務邏輯層Service類的Dao接口。對數(shù)據(jù)庫訪問的事務控制主要在Service類調(diào)用Dao的delete、update、insert等涉及數(shù)據(jù)操作方法時使用。

1.4數(shù)據(jù)訪問層

開發(fā)框架的數(shù)據(jù)訪問層采用Hibernate，一個輕量級的持久化開源框架，提供了強大的數(shù)據(jù)庫訪問支撐，為開發(fā)提供了很多方便，程序員不需要關(guān)心底層數(shù)據(jù)庫類型，只要在基類中封裝好通用的數(shù)據(jù)庫訪問方法，極大提高了開發(fā)效率。當然對于復雜的實體關(guān)系和相關(guān)查詢，也需要編寫sql語句，減少HQL的編寫。同時Hibernate提供性能優(yōu)化策略：緩存、延遲加載、關(guān)聯(lián)優(yōu)化等，以提高查詢效率。

2基礎(chǔ)組件

基礎(chǔ)組件主要有系統(tǒng)安全、工具類、統(tǒng)一認證、統(tǒng)一權(quán)限、異常管理、日志管理、后臺任務管理、系統(tǒng)監(jiān)控、系統(tǒng)參數(shù)、系統(tǒng)公共代碼管理等。系統(tǒng)安全組件主要處理用戶驗證、權(quán)限驗證、關(guān)鍵字符過濾、url連接過濾（黑名單、白名單）、跨站攻擊過濾等。本模塊主要采用Filter方式對用戶請求進行過濾，依次進行用戶登陸校驗、資源訪問權(quán)限校驗、關(guān)鍵字符過濾、參數(shù)轉(zhuǎn)碼等，確保正確的用戶訪問，防止越界訪問。

工具類是每個業(yè)務系統(tǒng)都會用到的，而且各個業(yè)務系統(tǒng)都要定制各自的工具類，適用于不同的場景，具有一定的共通性。統(tǒng)一開發(fā)平臺構(gòu)建統(tǒng)一、共通的工具類，提供不同參數(shù)，如參數(shù)、返回值、方法名稱等，滿足各種應用場景，使之在不同業(yè)務系統(tǒng)之間能很好地兼容和復用，提高開發(fā)效率。工具類主要有數(shù)值、日期、數(shù)據(jù)庫、文件、FTP、WebService、報表、導出、權(quán)限等工具類。

認證：每個業(yè)務系統(tǒng)都有一個登陸管理模塊，開發(fā)框架提取出統(tǒng)一的認證組件，在每個業(yè)務系統(tǒng)中都采用該組件進行用戶登陸管理，不管是單點登陸，還是統(tǒng)一認證都可以使用該組件。其兼容性強，不同的前端框架都提供強大支持。

每個系統(tǒng)需要訪問統(tǒng)一權(quán)限平臺，獲取業(yè)務系統(tǒng)角色和角色權(quán)限，減少開發(fā)人員為權(quán)限而花費時間，縮短開發(fā)周期。

異常管理為業(yè)務系統(tǒng)提供統(tǒng)一的管理，是非常重要的模塊，可保證系統(tǒng)穩(wěn)定性、健壯性。異常分為Error和Exception，其中Exception又分為RuntimeException、非RuntimeException。Error為系統(tǒng)運行過程中的內(nèi)部錯誤，以及資源耗盡的情形。RuntimeException為指針越界訪問、類型轉(zhuǎn)換、空指針等，這個是程序員編寫代碼造成的錯誤。非RuntimeException一般為外部錯誤，如IOException。異常管理處理辦法將所有異常在控制層進行處理，Service層、Dao層不對異常進行處理，直接拋出異常。根據(jù)拋出異常對象類型，在控制層進行分類保存到數(shù)據(jù)庫，然后系統(tǒng)維護人員、開發(fā)人員根據(jù)異常管理界面查看異常信息。如果異常是Error和非RuntimeException，如IOException、內(nèi)存不夠、數(shù)據(jù)庫連接等異常，維護人員要查看文件系統(tǒng)是否有文件，要關(guān)閉系統(tǒng)運行的無效程序，減少內(nèi)存損耗，查看數(shù)據(jù)庫實例是否運行正常。如果異常為NullPointerException、類型轉(zhuǎn)換錯誤、引用錯誤等異常，則需要開發(fā)人員修改相應代碼。

2.1任務管理

主要提供后臺任務管理。后臺任務實現(xiàn)采用Quartz框架，只需實現(xiàn)org.quartz.Job接口，在Execute方法中編寫執(zhí)行邏輯。在MVC的J2EE項目中，可以通過在Spring配置文件中設(shè)置job的執(zhí)行周期，配置任務執(zhí)行方法。如果不通過Spring配置job，也可以直接在代碼中執(zhí)行周期，在服務器啟動時同時啟動quartz調(diào)度器。但是這種方式不靈活，因為在服務器上發(fā)布應用后就不能修改任務調(diào)度參數(shù)了。

開發(fā)框架提供了一個后臺任務管理模塊，在后臺任務管理頁面上靈活配置后臺任務調(diào)度信息，如Cron表達式、后臺任務執(zhí)行類、執(zhí)行方法、優(yōu)先級等，然后通過啟動按鈕控制來啟動后臺任務，通過停止按鈕控制正在運行、等待執(zhí)行的后臺任務。通過該模塊，可以實時新增任務，修改任務執(zhí)行參數(shù)，停止后臺任務，不需要每次都去修改配置文件，使后臺任務更加靈活可控。

2.2公共代碼管理

傳統(tǒng)MIS系統(tǒng)會為業(yè)務對象的每個維度都維護一張表或者存放靜態(tài)變量，如果這樣，將大量增加開發(fā)工作量和系統(tǒng)復雜度，而且維護成本也會增加。公共代碼管理模塊將這些業(yè)務對象的維度抽取，統(tǒng)一維護，建立共通的代碼，提供需要的業(yè)務功能模塊，以降低工作量和難度。

公共代碼模塊主要維護代碼和維度值的對應關(guān)系，然后提供一個共通的方法獲取維度。在前端展示維度時，顯示公共代碼值，不用關(guān)心維度值的代碼。當存放業(yè)務對象維度時，將公共代碼存放到維度字段中。系統(tǒng)的業(yè)務功能有層級關(guān)系，維度展示樣式有列表和樹，所以公共代碼模塊的表需要設(shè)計為樹結(jié)構(gòu)，便于展示和實現(xiàn)，同時提供前端維護界面，方便開發(fā)人員使用。通過新增、編輯、刪除維護公共代碼，通過導入、導出，升級維護系統(tǒng)公共代碼。

2.3系統(tǒng)參數(shù)

系統(tǒng)參數(shù)加載作為系統(tǒng)啟動時初始化參數(shù)，如登陸方式、白名單、黑名單、FTP配置、加密方式等系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，存放在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)參數(shù)表中，每次啟動系統(tǒng)時，自動加載表中的系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)，不用每次去修改系統(tǒng)參數(shù)類。同時，提供系統(tǒng)參數(shù)配置界面，通過界面維護系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)，重新加載參數(shù)。設(shè)置系統(tǒng)全局靜態(tài)變量，不用重新在服務器上發(fā)布系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)靈活性。

2.4日志管理

系統(tǒng)運行日志一般都存放在一個文件中，運維人員每天定時去服務器上調(diào)取日志文件，上傳到FTP，然后程序員花費大量時間從日志文件中查找異常，分析問題，整個過程繁瑣、復雜，效率極低。日志管理模塊省去這些步驟，將日志分類存放到數(shù)據(jù)庫中，程序員可以直接在日志管理界面中查找、過濾error類型日志，提取日志信息，分析并解決問題。

開發(fā)框架日志管理模塊采用log4j記錄日志。該模塊將日志分門別類保存到數(shù)據(jù)庫表中，為系統(tǒng)開發(fā)人員提供日志管理界面。開發(fā)人員通過日志界面查看錯誤日志信息。log4j日志級別從低到高分別為debug、info、warn、error、fatal，一般log4j配置error級別，系統(tǒng)后臺代碼異常、錯誤通過日志管理模塊記錄到數(shù)據(jù)庫。對于前段代碼，需要特殊處理，初始化前端時，需要為Windows對象綁定error事件處理方法，該方法將前段錯誤日志記錄并調(diào)用后臺代碼保存到數(shù)據(jù)庫中。

3技術(shù)組件

技術(shù)組件主要封裝前端頁面元素，使頁面的元素組件化、對象化，可以直接使用對象創(chuàng)建一個實例，直接使用，減少頁面構(gòu)建時間。如參數(shù)封裝、日期時間組件、通用彈出框、下拉復選框、下拉復選樹、界面通用初始化方法、常量、搜索組件、下拉圖選擇組件等采用共通方法。表1為JQuery常用組件，每個類型都包含了多種展現(xiàn)組件＼[5＼]。

表1JQuery組件清單

類型[]常見組件

表單[]日期時間控件、批量輸入框、帶圖片下拉框、下拉復選框、顏色選擇控件、微調(diào)控件、表格下拉列表、星級評分控件等

菜單[]抽屜式菜單、下拉菜單、水平下拉菜單、上下文菜單、垂直菜單、導航菜單、多層級樹形菜單、可折疊菜單等

表格[]帶過濾條件的表格、表格動態(tài)分頁、分組表頭、列表樹、表格列鎖定表、格本地分頁、表格比率條、緩沖式表格等。

樹[]Treeview、jstree、filetree、zTree等

Tab頁[]可滾動的tab控件、MagicTabs、idTabs、UI Tabs Paging等

地圖控件[]jHERE、JMaps、谷歌地圖控件GMAP3、矢量地圖控件JQVAMP、GPS、百度地圖標注控件等

分頁[]Pagingnation

Tip提示[]PoshyTip、Opentip、DToolTip、氣泡提示控件、消息通知控件等。

驗證[]Validation

圖片組件[]Imgareaselect、easy slide、easynew、jqzoom、thickbox、prettyphoto、slider gallery等

4業(yè)務組件

業(yè)務組件為一個需要和后臺交互的、共通的前端組件，如業(yè)務組織樹、單位樹、基準組織樹、附件管理、界面初始化共通、高級查詢等。從不同項目的業(yè)務功能中提取一些共通的功能，進行封裝、組件化，方便程序員使用。不需要實現(xiàn)后臺邏輯和前端復雜代碼，直接在前端創(chuàng)建對象，給對象傳遞相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)想要的功能。為了使用某些業(yè)務組件，如附件管理、高級查詢，需要數(shù)據(jù)庫表支撐，對于不同的數(shù)據(jù)庫，也需要提供不同的建表腳本。

5結(jié)語

統(tǒng)一的開發(fā)框架平臺采用經(jīng)典MVC分層設(shè)計，集成Struts、Spring、Hibernate、JQuery等開源框架，每層分工明確，提供了公共組件、工具類、功能模塊，構(gòu)建了一個基礎(chǔ)的、通用的開發(fā)框架，解決了信息系統(tǒng)開發(fā)框架搭建問題，提高了效率、降低了成本，同時提高了信息系統(tǒng)的可靠性、安全性、可控性。

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責任編輯（責任編輯：杜能鋼）