一種基于MVC設計模式的開發(fā)框架

俞新凱　曾光輝　毛敏

摘要：MVC設計模式是一種常用的設計模式，其在軟件工程中的復用程度非常高。在系列開發(fā)技術規(guī)范中，有眾多基于MVC設計模式的框架工具。介紹了一種名為DIPO的基于MVC設計模式的開發(fā)架構，其主要特點是能簡化復雜的業(yè)務邏輯，使所有業(yè)務功能模塊的開發(fā)流程都歸結為“數(shù)據(jù)—輸入—處理—輸出”，從而使開發(fā)工作變得簡單、高效。DIPO架構可以為B/S架構的軟件項目開發(fā)提供參考。

關鍵詞：MVC；開發(fā)框架；軟件復用；DIPO；開發(fā)流程

DOIDOI：10.11907/rjdk.151549

中圖分類號：TP303

文獻標識碼：A 文章編號

文章編號：16727800（2015）006004103

作者簡介作者簡介：俞新凱（1975-），男，廣東韶關人，碩士，廣州城建職業(yè)學院機電與信息工程學院講師、系統(tǒng)分析師，研究方向為軟件工程理論與方法、數(shù)據(jù)庫技術與理論、Java Web技術與Android應用開發(fā)。

0 引言

在當今以互聯(lián)網(wǎng)技術為主導的軟件業(yè)界中，Web應用軟件在數(shù)量上占據(jù)了相當大的比重，無論是PC端還是移動終端，都可以用瀏覽器來訪問Web服務?；ヂ?lián)網(wǎng)上每天都在發(fā)布大量的Web應用軟件，因此，如何在Web應用開發(fā)過程中采用高效的開發(fā)流程，并且在其后續(xù)的升級改造中也能按照該流程進行持續(xù)性開發(fā)，是大多數(shù)軟件企業(yè)和開發(fā)者面臨的問題。

Web應用軟件采用的軟件架構是典型的B/S模式，前端展現(xiàn)層為瀏覽器，后端為HTTP服務器，如果將應用服務器與數(shù)據(jù)庫服務器分離，則形成三層結構體系，即“瀏覽器—Web服務器—數(shù)據(jù)庫”。

MVC設計模式是解決三層結構體系的重要設計模式，但MVC也僅是給出抽象的解決方案，而未給出具體實現(xiàn)過程的技術解決方案。不少軟件組織專門為三層結構開發(fā)了基于MVC設計模式的開源架構和工具，如Struts、Spring等。由于這些開發(fā)架構為了滿足大多數(shù)Web應用軟件的開發(fā)需要和眾多的功能技術需求，在不斷的版本升級中變得越來越龐大，而對于某一個應用軟件而言，其使用到的功能只是這些開源框架中的一小部分，為此卻不得不在自己的應用中加入大量依賴插件，使程序變得十分厚重，不便于長期開發(fā)和維護。筆者在總結多年的Web應用軟件開發(fā)的經(jīng)驗基礎上，設計出一套能實現(xiàn)MVC設計模式的輕量級開發(fā)框架，以滿足大多數(shù)輕量級的Web應用程序設計要求。

1 MVC設計模式

MVC設計模式的主導思想是將軟件系統(tǒng)分為3層：①Model（模型層）：負責實現(xiàn)系統(tǒng)中每個業(yè)務模塊的邏輯細節(jié)，對輸入的數(shù)據(jù)進行加工處理，并輸出返回給前端頁面。模型層通常要對數(shù)據(jù)庫進行讀取與存儲操作；②View（視圖層）：直接面向用戶的系統(tǒng)界面，負責往后臺業(yè)務層傳遞用戶輸入的參數(shù)，并接收從后臺業(yè)務單元返回的結果數(shù)據(jù)。視圖層的主要作用是接收用戶發(fā)出的請求，以及把系統(tǒng)的處理結果展現(xiàn)給用戶；③Controller（控制器）：是系統(tǒng)中負責聯(lián)系模型層和視圖層的中間橋梁，起調度作用。在涉及數(shù)據(jù)轉發(fā)、視圖選擇、安全認證、系統(tǒng)環(huán)境配置等方面事務時，通常由控制器負責完成[1]。

MVC體系結構采用分治的思想，實現(xiàn)了表示層與數(shù)據(jù)層的分離。MVC分層有助于管理復雜的系統(tǒng)邏輯，視圖層和模型層通過數(shù)據(jù)交換接口實現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)對接。在視圖層通常采用標簽語言的形式擷取數(shù)據(jù)，而在模型層則用控制器提供的數(shù)據(jù)接口接收和輸出數(shù)據(jù)。MVC分層體系還簡化了不同分工的開發(fā)人員的開發(fā)復雜度，使其可以相對獨立地完成開發(fā)任務。開發(fā)視圖層與開發(fā)模型層的人員可以并行工作，只要在同一個控制器下，遵循統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準即可[2]。圖1描述了MVC設計模式的邏輯模型。

2 DIPO框架介紹

2.1 DIPO設計理念

DIPO全稱為“Data—Input—Process—Output”，即“數(shù)據(jù)—輸入—處理—輸出”，它以簡化系統(tǒng)開發(fā)流程、提高軟件復用程度為目標。從開發(fā)者的角度看待系統(tǒng)，任何系統(tǒng)的所有功能模塊，都可以歸結為“數(shù)據(jù)—輸入—處理—輸出”這條處理流程，系統(tǒng)中任何一次請求與響應的處理過程，都可以看作是一個Action Unit（活動單元），每個活動單元即是一次“Data—Input—Process—Output”的實施過程。

因此，無論是從設計上的抽象層到實現(xiàn)中的具體層，還是從軟件的開發(fā)期到運行期，都遵循這樣一個簡單流程，使系統(tǒng)的設計、開發(fā)、維護、升級都變得輕量級且易于擴展。

DIPO開發(fā)框架采用MVC設計模式[3]，可以完成諸如界面呈現(xiàn)、視圖分派、用戶交互、數(shù)據(jù)刷新、定時調度、對象傳輸、安全控制、應用環(huán)境配置等眾多功能；前端采用W3C標準的系列語言，包括HTML、CSS、JavaScript，其中還大量使用了Ajax技術；在數(shù)據(jù)傳輸模式上涵蓋了WebService、HTTP、FTP、DTO（數(shù)據(jù)傳輸對象）、Socket、RMI（遠程方法調用）等，還集成了J2EE技術體系中的眾多部件，可以與不同框架體系的系統(tǒng)進行標準化的數(shù)據(jù)交換。

2.2 DIPO與MVC的關系

DIPO框架是實現(xiàn)MVC設計模式的一種具體的框架技術，同時也對MVC作了進一步改造，其中包括：

（1）DIPO中的Data在MVC模式中未直接體現(xiàn)出來。將Data擴展出來的主要意義在于讓開發(fā)者對所有原始數(shù)據(jù)和加工數(shù)據(jù)予以高度關注。因為數(shù)據(jù)由始至終都代表著用戶對于系統(tǒng)的真正意圖，系統(tǒng)所做的一切都是圍繞著數(shù)據(jù)展開的。因此，Data才是用戶與系統(tǒng)共同關注的核心要素。

（2）DIPO中的Input和Output對應于MVC中的視圖層，即將MVC中的View分解成輸入——Input，與輸出——Output。在這種設計思想的引導下，開發(fā)者可以清晰地區(qū)分視圖層中哪些是用戶對系統(tǒng)的請求，哪些是系統(tǒng)對用戶的響應，把數(shù)據(jù)來源和去向弄清楚，才能準確無誤地處理好業(yè)務單元。

（3）DIPO中的Process對應于MVC中的模型和控制器，再度對MVC模式作了簡化。因為控制器是框架提供者在應用系統(tǒng)開發(fā)前，就已按照框架的復用機制定制好的，所以框架的第三方開發(fā)者可以不必關注控制層的具體細節(jié)，而將主要開發(fā)精力投入到具體的界面設計和業(yè)務處理邏輯上。

3 DIPO框架開發(fā)流程

基于DIPO開發(fā)框架的應用系統(tǒng)，在用戶與系統(tǒng)進行任何一次交互動作時，都是以一個Action（活動單元）作為基本粒度。一條常規(guī)的DIPO開發(fā)流程如下（以新增機構交易為例）：

（1）定義該活動的輸入數(shù)據(jù)項（上級機構、機構名稱、機構類型等）、輸出數(shù)據(jù)項（機構名稱、操作結果）。

（2）為這個交互活動命名一個txcode（交易碼），名為DeptAdd。

（3）在配置文件actionlist.xml中為交易碼DeptAdd添加一個節(jié)點，指明該交易要調用的程序單元為DeptMng，即一個Java程序，并且指明在程序處理完畢后，要將結果發(fā)布到哪一個視圖中（可以是JSP、HTML、TXT、圖片、導出下載文件等），如DeptList.jsp。

（4）為DeptAdd交易指定一個觸發(fā)點，分為以下3種情況：①通過系統(tǒng)菜單項，用戶在主界面上點擊對應菜單項即可觸發(fā)該交易；②通過系統(tǒng)中某個頁面中的用戶操作觸發(fā)，如按鈕、按鍵、表單提交等；③在執(zhí)行多個交易串行處理過程中，DeptAdd交易是其中一個環(huán)節(jié)。

新增機構交易DeptAdd屬于上述的第一種方式，即通過系統(tǒng)菜單項獲得該交易的入口點。

（5）編寫一個Java程序DeptAdd.class作為交易活動處理單元，完成對用戶傳入?yún)?shù)如上級機構ID、本級機構名稱的數(shù)據(jù)處理。如果合法，則向系統(tǒng)添加一條機構數(shù)據(jù)。

（6）如果DeptAdd交易涉及對數(shù)據(jù)庫的訪問和更新操作，則還需要編寫相關的數(shù)據(jù)庫表以及SQL語句來執(zhí)行完成過程。

（7）編寫響應（返回）頁面。在本例中，DeptList.jsp是交易處理完畢后的響應（返回）頁面，頁面編寫屬于靜態(tài)界面設計部分，其中的動態(tài)數(shù)據(jù)則由活動單元返回的參數(shù)來實時更新。

4 結語

從上述開發(fā)流程可以看出，遵循“Data—Input—Process—Output”的步驟，可以使開發(fā)流程變得十分簡單、清晰，包括“什么樣的數(shù)據(jù)（Data）”、“從哪里傳入（Input）”、“由哪個單元處理（Process）”、“輸出到哪里去（Output）”。

DIPO開發(fā)框架是一套筆者于2009開發(fā)成型的Web應用開發(fā)框架，并已成功地推廣到多家企業(yè)的Web應用。其基于MVC設計模式，迎合了當今大多數(shù)軟件開發(fā)者的模式取向。同時采用Java程序語言開發(fā)后端程序，采用HTML、CSS、JavaScript和Ajax開發(fā)前端界面，使視圖層、業(yè)務層、數(shù)據(jù)庫可以分別交給不同的開發(fā)人員進行并行開發(fā)，而中間的控制層則由DIPO框架自身實現(xiàn)，無需第三方開發(fā)者另行開發(fā)，從而大大提高了開發(fā)效率。

參考文獻：

[1]任廣震，侯進，王獻.MVC模式在B/S結構政務系統(tǒng)的應用研究[J].計算機應用與軟件，2014 （8）：5458，74.

[2]羅麗娟，陳永政.淺談MVC框架模式[J].科學咨詢，2013（2）：1213.

[3]李麗，顧明.基于J2EE的系統(tǒng)設計方法和模式比較[J].計算機應用研究，2002（11）：3842.

[4]周輝，任海軍，馬亮，等.MVC設計模式及其在信息系統(tǒng)開發(fā)中的應用[J].軟件導刊，2012，11（10）：120122.

責任編輯（責任編輯：黃 ?。?/p>

英文摘要Abstract：The MVC design pattern is a common pattern in software engineering. A project based on MVC pattern is highly reused. There are many framework tools based on MVC in serial of software development standards. This article mainly produces a framework named DIPO based MVC. DIPO aims to simplify business logical and implement detail，put the development process of all business models in a flow，called “Data—Input—Process—Output”. DIPO framework may be a reference to software development project.

英文關鍵詞Key Words： MVC；Development Framework；Software Reuse；DIPO；Development Process