【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 案而不必做重復(fù)勞動(dòng)”[AIS+77，第 10 頁(yè)]。盡管 Alexander 所指的是城市和建筑模式，但他的思想也同樣適用于面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式，只是在面向?qū)ο蟮慕鉀Q方案里，我們用對(duì)象和接口代替了墻壁和門窗。兩類模式的核心都在于提供了相關(guān)問(wèn)題的解決方案。一般而言，一個(gè)模式有四個(gè)基本要素。即：模式名稱(pattern name)、問(wèn)題(problem)、解決方案(solution)和效果(consequences)。模式有不同的領(lǐng)域，建筑領(lǐng)域有建筑模式，軟件設(shè)計(jì)領(lǐng)域也有設(shè)計(jì)模式。設(shè)計(jì)開發(fā)軟件為什么要用模式呢？因?yàn)槟Ｊ绞且环N指導(dǎo)，在一個(gè)良好的指導(dǎo)下，有助于我們完成任務(wù)，有助于我們做出一個(gè)優(yōu)良的設(shè)計(jì)方案，達(dá)到事半功倍的效果，而且會(huì)得到解決問(wèn)題的最佳辦法。 MVC 設(shè)計(jì)模式MVC 設(shè)計(jì)模式(ModelViewController，簡(jiǎn)稱 MVC)是 80 年代在 Smalltalk80華中科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文10等主流面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言中出現(xiàn)的一種軟件設(shè)計(jì)模式，模型視圖控制結(jié)構(gòu)是交互式應(yīng)用程序廣泛使用的一種體系結(jié)構(gòu)。它有效地在存儲(chǔ)和展示數(shù)據(jù)的對(duì)象中區(qū)分功能模塊以降低它們之間的連接度，這種體系結(jié)構(gòu)將傳統(tǒng)的輸入、處理和輸入模型轉(zhuǎn)化為圖形顯示的用戶交互模型，或者換一種說(shuō)法，是多層次的 Web 商業(yè)應(yīng)用。 MVC 體系結(jié)構(gòu)包括模型 Model、視圖 View 和控制器 Controller 三層，圖 21 是MVC 設(shè)計(jì)模式的結(jié)構(gòu)圖 [19]，每個(gè)層面有其各自的功能作用，目前已被業(yè)界廣泛使用。在 MVC 設(shè)計(jì)模式中，實(shí)際上就是利用它的三層將應(yīng)用系統(tǒng)分為三個(gè)組成部分。? 模型層模型層 Model：即事務(wù)邏輯模塊，是應(yīng)用程序的主體部分，負(fù)責(zé)表達(dá)和訪問(wèn)商業(yè)數(shù)據(jù)，執(zhí)行商業(yè)邏輯和操作。它采用面向?qū)ο蟮姆椒?，將?wèn)題領(lǐng)域中的對(duì)象抽象為應(yīng)用程序?qū)ο螅谶@些抽象的對(duì)象中封裝了對(duì)象的屬性和這些對(duì)象所隱含的邏輯。也就是說(shuō)，這一層就是現(xiàn)實(shí)生活中功能的軟件模擬。在模型層變化時(shí)，它將通知視圖層，同時(shí)提供給視圖層訪問(wèn)自身狀態(tài)的能力，控制層也可以訪問(wèn)其功能函數(shù)以完成相關(guān)的任務(wù)。? 視圖層視圖層 View：即用戶視圖模塊，負(fù)責(zé)顯示模型層的內(nèi)容，主管應(yīng)用程序與用戶之間的接口，負(fù)責(zé)用戶界面的生成。視圖可以向模型查詢業(yè)務(wù)的狀態(tài)，但不能去更改模型。在 MVC 模式里面，一個(gè)模型端可以有幾個(gè)視圖端，而實(shí)際上視圖端是使用 MVC 的原始動(dòng)機(jī)。使用 MVC 模式可以允許多于一個(gè)的視圖端存在，并且可以在需要的時(shí)候動(dòng)態(tài)地登記上所需的視圖。在 Web 應(yīng)用程序中，一方面它為用戶提供了輸入手段，并觸發(fā)應(yīng)用邏輯運(yùn)行；另一方面，它又將應(yīng)用邏輯運(yùn)行的結(jié)果以某種形式顯示給用戶。華中科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文11模 型封裝應(yīng)用程序狀態(tài)響應(yīng)狀態(tài)查詢應(yīng)用程序功能通知視圖改變視 圖解釋模型模型更新請(qǐng)求發(fā)送用戶請(qǐng)求給控制器允許控制器選擇視圖控制器定義應(yīng)用程序行為用戶動(dòng)作映射成模型選擇響應(yīng)的視圖狀態(tài)查詢通知改變狀態(tài)改變視圖選擇用戶請(qǐng)求方法調(diào)用 事件圖 21 MVC 設(shè)計(jì)模式結(jié)構(gòu)圖? 控制層控制層 Controller：即流程控制模塊，它是視圖 View 與模型 Model 間的接口，負(fù)責(zé)定義應(yīng)用程序的行為。一方面它接收來(lái)自于視圖 View 的輸入，并將其解釋成系統(tǒng)能夠理解的對(duì)象，同時(shí)它也識(shí)別用戶動(dòng)作，并將其解釋為對(duì)模型 Model 特定方法的調(diào)用；另一方面，它也處理來(lái)自于模型 Model 邏輯處理的結(jié)果，并調(diào)用適當(dāng)?shù)囊晥D View 為用戶提供反饋。 MVC 設(shè)計(jì)模式與企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)針對(duì)基于 MVC 設(shè)計(jì)模式的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，在軟件的邏輯結(jié)構(gòu)上可以劃分成三層：表現(xiàn)層、企業(yè)邏輯層和數(shù)據(jù)層。表現(xiàn)層包括所有的用戶接口，它是 MVC 設(shè)計(jì)模式中視圖和控制器的結(jié)合；企業(yè)邏輯層是 MVC 設(shè)計(jì)模式中 Model；數(shù)據(jù)層為應(yīng)用程序提供所要求的任何數(shù)據(jù)的持久性服務(wù)，通常采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在基于 MVC 設(shè)計(jì)模式進(jìn)行企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，只要各個(gè)模塊之間的接口一旦制定，開發(fā)人員就可以根據(jù)模塊的主要功能選用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)對(duì)該模塊進(jìn)行有針對(duì)性的開發(fā)，且無(wú)須熟悉實(shí)現(xiàn)其他模塊的具體技術(shù)細(xì)節(jié)，最后根據(jù)所制定的接口進(jìn)行系統(tǒng)集成即可。盡管 MVC 設(shè)計(jì)模式很早就提出，并且使用 MVC 設(shè)計(jì)模式進(jìn)行軟件系統(tǒng)開發(fā)具有許多優(yōu)點(diǎn)，但在 Web 項(xiàng)目的開發(fā)中引入 MVC 卻是步履維艱，主要原因有：一方面，在早期 Web 項(xiàng)目的開發(fā)中，程序語(yǔ)言和 HTML 的分離一直難以實(shí)現(xiàn)，盡管相繼出現(xiàn)了 CGI 技術(shù)和腳本語(yǔ)言，對(duì) Web 項(xiàng)目的開發(fā)應(yīng)用有一定的推動(dòng)作用，華中科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文12但這兩種方式仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)程序語(yǔ)言和 HTML 分離。另一方面，腳本語(yǔ)言的功能相對(duì)較弱，缺乏支持 MVC 設(shè)計(jì)模式的一些必要的技術(shù)基礎(chǔ)。直到基于 J2EE 的JSP Model 2 體系結(jié)構(gòu)的問(wèn)世才得以改觀，它用 JSP 技術(shù)實(shí)現(xiàn)視圖的功能，用Servlet 技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制器的功能，用 JavaBean 技術(shù)實(shí)現(xiàn)模型的功能。從而，真正地推動(dòng)了 MVC 設(shè)計(jì)模式在 Web 項(xiàng)目開發(fā)中的應(yīng)用 [20]。 JSP 體系結(jié)構(gòu) JSP 體系結(jié)構(gòu)就是利用 JSP 技術(shù)開發(fā) Web 應(yīng)用系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)，在早期的 JSP 規(guī)范中給出了使用 JSP 技術(shù)構(gòu)建 Web 應(yīng)用系統(tǒng)的兩種方法。這兩種方法就是 JSP Model 1 和 JSP Model 2 體系結(jié)構(gòu)。盡管在 JSP 規(guī)范中不再使用這些術(shù)語(yǔ)，但 Web 層開發(fā)團(tuán)體中卻仍然在使用。下面，對(duì)兩種 JSP 體系結(jié)構(gòu)作簡(jiǎn)單介紹。圖 22 JSP Model 1 體系結(jié)構(gòu)（1） Model 1 體系結(jié)構(gòu)Model 1 體系結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 22 所示，在這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中， JSP 頁(yè)面負(fù)責(zé)處理請(qǐng)求過(guò)程，并將輸出結(jié)果顯示給客戶端?？梢钥吹?，在此過(guò)程中沒(méi)有涉及到額外的Servlet，客戶端請(qǐng)求直接發(fā)送給 JSP 頁(yè)面，JSP 頁(yè)面與 JavaBean 或其他服務(wù)通信，但是最終 JSP 頁(yè)面為客戶端選擇下一頁(yè)。對(duì)下一個(gè)頁(yè)面的選擇，可以根據(jù)所選擇的 JSP 頁(yè)面或客戶端請(qǐng)求中的參數(shù)決定下一個(gè)視圖。在 JSP 頁(yè)面中結(jié)合業(yè)務(wù)邏輯、服務(wù)器端處理程序和 HTML，在 JSP 頁(yè)面中同時(shí)實(shí)現(xiàn)顯示、業(yè)務(wù)邏輯和流程控制，從而快速的完成 Web 應(yīng)用開發(fā)。（2） Model 2 體系結(jié)構(gòu)Model 2 體系結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 23 所示 [21]，與 Model 1 體系結(jié)構(gòu)相比，在 Model 2 體系結(jié)構(gòu)中，Servlet 首先攔截客戶端請(qǐng)求，此 Servlet 也被稱為控制器 Servlet。此Servlet 處理請(qǐng)求的初始處理過(guò)程，并決定要顯示的下一個(gè) JSP 頁(yè)面。Browser JSPJavaBeanRequestResponseApplication Server Enterprise Servers/Data Sources瀏覽器Response1234華中科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文13在 Model 2 體系結(jié)構(gòu)中，客戶端不直接向 JSP 頁(yè)面發(fā)送請(qǐng)求。當(dāng) Servlet 攔截客戶端請(qǐng)求后，允許 Servlet 執(zhí)行前端處理過(guò)程，包括身份驗(yàn)證和授權(quán)，集中登錄，并幫助進(jìn)行國(guó)際化設(shè)置。一旦完成了請(qǐng)求處理過(guò)程，Servlet 就將請(qǐng)求發(fā)送到正確的 JSP 頁(yè)面。在不同的應(yīng)用程序中，決定下一個(gè)頁(yè)面的方式可以不相同。例如，在簡(jiǎn)單的 Web 應(yīng)用程序中，要顯示的下一個(gè) JSP 頁(yè)面可以根據(jù)請(qǐng)求參數(shù)和當(dāng)前的應(yīng)用程序狀態(tài)硬編碼進(jìn) Servlet。在復(fù)雜的 Web 應(yīng)用程序中，可以使用工作流/規(guī)則引擎。圖 23 JSP Model 2 體系結(jié)構(gòu)因此，這兩種方法的主要區(qū)別在于 Model 2 體系結(jié)構(gòu)引入了控制器 Servlet，它提供了單一的入口點(diǎn)，比 Model 1 方法具有更多的可重用和可擴(kuò)展性。Model 2體系結(jié)構(gòu)中可以清晰地區(qū)分業(yè)務(wù)邏輯、顯示輸出和請(qǐng)求處理過(guò)程。這種分解模型就是 MVC 設(shè)計(jì)模式的具體體現(xiàn)。雖然 Model 2 體系結(jié)構(gòu)看上去可能非常復(fù)雜，但是它確實(shí)大大簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序，使用 Model 2 方法構(gòu)建的 Web 應(yīng)用程序通常比使用 Model 1 體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建的應(yīng)用程序易于維護(hù)，也更具有擴(kuò)展性。人力資源規(guī)劃系統(tǒng)是一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯復(fù)雜、需求靈活多變，某些業(yè)務(wù)子系統(tǒng)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定的情況下，操作模式可能會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化，因此如何保證該系統(tǒng)易于維護(hù)和擴(kuò)展成為分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)的首要問(wèn)題?；?MVC 模式的 JSP Model 2 體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用框架就是一個(gè)能將視圖、控制和業(yè)務(wù)處理相分離的參考解決方案。 本章小結(jié)通過(guò)對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)、MVC 設(shè)計(jì)模式、JSP 體系結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行介紹，基于3BROWSER （Controller）Servelet(Model)JavaBeanRequestApplication ServerEnterprise Servers/Data SourcesBrowser124（View）JSPInstantiate5 Response華中科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文14MVC 模式的 JSP Model 2 體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用框架是一個(gè)能將視圖、控制和業(yè)務(wù)處理相分離的參考解決方案。它用 JSP 技術(shù)實(shí)現(xiàn)視圖的功能，用 Servlet 技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制器的功能，用 JavaBean 技術(shù)實(shí)現(xiàn)模型的功能，從而真正地推動(dòng)了 MVC 設(shè)計(jì)模式在Web 項(xiàng)目開發(fā)中的應(yīng)用。 華中科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文153 改進(jìn)型 MVC 應(yīng)用框架的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)Struts 的確是一個(gè)優(yōu)秀的 Web 應(yīng)用框架，但是仍有一些不足之處。因此，提出設(shè)計(jì)改進(jìn)型 MVC 應(yīng)用框架的理由及使用的主要技術(shù)，規(guī)劃設(shè)計(jì)了 IMVC 頂級(jí)包的構(gòu)成方案，接著對(duì) IMVC 的模型進(jìn)行重點(diǎn)研究，提出一種優(yōu)化分層模型的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)該方案的具體實(shí)現(xiàn)做深入的研究和設(shè)計(jì)。 MVC 與 IMVC隨著 Web 開發(fā)技術(shù)的日趨成熟，在 Web 開發(fā)領(lǐng)域出現(xiàn)了一些現(xiàn)成的優(yōu)秀的框架，開發(fā)者可以直接使用它們，Struts 就是一種不錯(cuò)的選擇，它是基于 MVC 的Web 應(yīng)用框架。下面對(duì) Struts 作簡(jiǎn)單分析,并由此提出了構(gòu)建 IMVC 應(yīng)用框架的理由。 基于 Struts 實(shí)現(xiàn)的 MVC 框架Struts 實(shí)質(zhì)上就是在 JSP Model 2 的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的一個(gè) MVC 框架。在 Struts 框架中，模型實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的 JavaBean 或 EJB 組件構(gòu)成，控制器由 ActionServlet 和Action 來(lái)實(shí)現(xiàn)，視圖由一組 JSP 文件構(gòu)成。基于 Struts 實(shí)現(xiàn)的 MVC 框架 [22] 如圖31 所示。圖 31 基于 Struts 實(shí)現(xiàn)的 MVC 框架(1)．視圖視圖就是一組 JSP 文件。這些 JSP 文件中沒(méi)有業(yè)務(wù)邏輯，也沒(méi)有模型信息，瀏覽器Servlet/JSP 容器Web服務(wù)器(控制器)ActionServlet(視圖)JSP(模型)JavaBeanEJBActionActionAction華中科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文16只有標(biāo)簽，這些標(biāo)簽可以是標(biāo)準(zhǔn)的 JSP 標(biāo)簽或客戶化標(biāo)簽，如 Struts 標(biāo)簽庫(kù)中的標(biāo)簽。此外，通常把 Struts 框架中的 ActionForm Bean 也劃分到視圖模塊中。ActionForm Bean 也是一種 JavaBean，除了具有一些 JavaBean 的常規(guī)方法，還包含一些特殊的方法，用于驗(yàn)證 HTML 表單數(shù)據(jù)，并將其屬性重新設(shè)置為默認(rèn)值。Struts 框架利用 ActionForm Bean 來(lái)進(jìn)行視圖和控制器表單數(shù)據(jù)的傳遞。(2)．模型模型表示應(yīng)用程序的狀態(tài)和業(yè)務(wù)邏輯。對(duì)于大型應(yīng)用，業(yè)務(wù)邏輯通常由JavaBean 或 EJB 組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。(3)．控制器控制器由 ActionServlet 類和 Action 類來(lái)實(shí)現(xiàn) [23]。ActionServlet 類是 Struts 框架中的核心組件，它在 MVC 模型中扮演中央控制器的角色。ActionServlet 主要負(fù)責(zé)接收 HTTP 請(qǐng)求信息，根據(jù)配置文 的配置信息，把請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給適當(dāng)?shù)?Action 對(duì)象。如果 Action 對(duì)象不在，則 ActionServlet 創(chuàng)建 Action 對(duì)象。Action 負(fù)責(zé)調(diào)用模型的方法，更新模型的狀態(tài)，并幫助控制應(yīng)用程序的流程。 IMVC 應(yīng)用框架的設(shè)計(jì)思想Struts 的確是一個(gè)優(yōu)秀的 Web 應(yīng)用框架，但是仍有一些不足之處，Struts 是一個(gè)研究性項(xiàng)目 [24]，仍在不斷改進(jìn)和提升當(dāng)中，對(duì)于開發(fā)很大的項(xiàng)目，當(dāng) struts 越來(lái)越龐大時(shí)，維護(hù)也就變得越來(lái)越復(fù)雜，甚至需要專人負(fù)責(zé)；Struts框架主要是針對(duì)表示層設(shè)計(jì)的，沒(méi)有在建立模型組件方面做深入研究，對(duì)于后端邏輯層的支持不是很強(qiáng)，用戶在模型實(shí)現(xiàn)上需要做大量的工作，不利于快速開發(fā)和軟件復(fù)用。由于傳統(tǒng)的 MVC 設(shè)計(jì)模型主要是面向一般的應(yīng)用程序，而 Web 應(yīng)用程序有著與工程類應(yīng)用程序不同的特點(diǎn)：即客戶端和服務(wù)器端之間以 HTTP 協(xié)議進(jìn)行通信，而 HTTP 協(xié)議是一種無(wú)狀態(tài)連接協(xié)議，這種無(wú)狀態(tài)連接很難將更改通知視圖。所以要對(duì)傳統(tǒng)的 MVC 設(shè)計(jì)模型進(jìn)行改造。在我們的實(shí)際開發(fā)中，需要底層能夠提供良好的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)管理手段，使開發(fā)人員不需要去處理諸如數(shù)據(jù)庫(kù)的連接配置、連接池的管理、意外的捕獲等，只要了解底層的接口，便能在程序中進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)處理，從而加快