【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 類的層次結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系，確定類與類之間的繼承關(guān)系；表示類或?qū)ο笾g的繼承以外的關(guān)系；為類或?qū)ο?進(jìn)行實(shí)際 建模和確認(rèn)；反復(fù)對(duì)已有分析 設(shè)計(jì) 成果進(jìn)行再分析，直至 確定 完成 面向?qū)ο蟮?信息系統(tǒng)建模 [8]。 面向?qū)ο蟮姆治龇椒ǖ囊话悴襟E為：提取用戶 對(duì)待開(kāi)發(fā) 系統(tǒng)的需求，包括應(yīng)用場(chǎng)景和用例情況， 以構(gòu)造系統(tǒng)需求模型；以基本的用戶需求為依據(jù)，選擇類和對(duì)象，包括對(duì) 應(yīng)的屬性和操作 ；定義類 的 層次 結(jié)構(gòu)模型 ；建造對(duì)象間的關(guān)系模型；建造對(duì)象的行為模型；利用用例和場(chǎng)景來(lái)確認(rèn) 系統(tǒng)分析模型。 2）面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設(shè)計(jì) 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設(shè)計(jì)是將面向 對(duì)象分析所創(chuàng)建的系統(tǒng)分析模型轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型。與傳統(tǒng)的基于結(jié)構(gòu)化 的開(kāi)發(fā)方法不同，面向?qū)ο?分析和 設(shè)計(jì) 在分析和設(shè)計(jì)階段采用相同的符號(hào)體系表達(dá)，沒(méi)有明顯的區(qū)分 ，可以反復(fù)迭代的進(jìn)行。. ... 在面向?qū)ο蠓治鲭A段，主要考慮待開(kāi)發(fā) 系統(tǒng)要做什么，而不必關(guān)心系統(tǒng) 最終如何實(shí)現(xiàn)。在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)時(shí)，主要解決待開(kāi)發(fā) 系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)，需要在系統(tǒng)分析模型的基礎(chǔ)上根據(jù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 的實(shí)際需求 增補(bǔ)一些新的類，或在原有的類中增加新 屬性和操作。通過(guò)面向?qū)ο?的 設(shè)計(jì) 過(guò)程，將能夠確定如何從類中生成 對(duì)象，對(duì)象 之 間如何關(guān)聯(lián)，對(duì)象 之 間的關(guān)系行為和對(duì)象 之 間的通信如何實(shí)現(xiàn)。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的一般步驟為系統(tǒng)設(shè)計(jì)、對(duì)象設(shè)計(jì)和消息設(shè)計(jì) [9]。 3）面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì) 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)是 一種程序設(shè)計(jì) 的 范型，也是一種程序開(kāi)發(fā)的方法，是在面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，將 類 作為程序的基本單元，將程序和數(shù)據(jù)封裝其中，以提高軟件的重用性、 擴(kuò)展性和靈活性 。 目前，面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法已經(jīng)是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主流方法， 各個(gè) 主要操作系統(tǒng)環(huán)境上都有 全 面 支持面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法的解決方案。 除了早期 完全面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言 Smalltalk 等語(yǔ)言 外 ，目前較為流行的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言有 Java、 C等；傳統(tǒng)的 面向過(guò)程的 程序設(shè)計(jì) 語(yǔ)言也在發(fā)展中逐步吸收了許多面向?qū)ο蟮母拍睿?這些語(yǔ)言包括 C++、 ObjectiveC、 Visual Basic .NET、 Object Pascal、 Ada95等；同時(shí)， 主流的腳步語(yǔ)言也逐步支持了面向?qū)ο筇匦?，?Python、 Ruby、 PHP等。 UML（ Unified Modeling Language，統(tǒng)一建模語(yǔ)言 ）是面向?qū)ο筌浖?開(kāi)發(fā) 中常用的 分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的 描述 語(yǔ)言，是一種編制系 統(tǒng)藍(lán)圖的標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言，可以實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜系統(tǒng)各種成分描述的可視化 ，并 支持構(gòu)造系統(tǒng)模型，以及建立各類所需 文檔。 UML 語(yǔ)言 定義良好、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大、適用 普遍，是一種應(yīng)用廣泛的 系統(tǒng) 建模語(yǔ)言， 十分適合與 面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)方法結(jié)合在一起。UML 的最大特點(diǎn)就是使用定義好的各類圖表對(duì)待開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，為系統(tǒng)用戶和開(kāi)發(fā)人員構(gòu)建了統(tǒng)一的溝通界面。 UML 由視圖、圖、模型元素、 通用機(jī)制等七個(gè)部分構(gòu)成。 UML 中的視圖包括用例視圖、邏輯視圖、組件視圖、并發(fā)視圖、部署視圖等五種。 UML中包含用例圖、類圖、對(duì)象圖、狀態(tài)圖、序列圖、協(xié)作圖、活動(dòng)圖、組件圖、部署圖等九種類型的圖，充分地顯示了 UML 的 靈活性和 多樣性。 其中， UML 中使用 用例圖 來(lái)展示 各類外部行為者與系統(tǒng)所提供的用例之間的 關(guān)系 [10]。 J2EE 軟件體系架構(gòu) J2EE 是 SUN 公司 （現(xiàn)在被 Oracle 公司收購(gòu)） 提出的多層、分布式、 基于組件的企業(yè)級(jí)應(yīng)用模型。 J2EE 體系架構(gòu) 的基礎(chǔ)是 Java 核心 平臺(tái)或 Java 2 平臺(tái). ... 的標(biāo)準(zhǔn)版， Java 平臺(tái) 成就了 J2EE 具有“編寫(xiě)一次、到處運(yùn)行”的特性、方便存取數(shù)據(jù)庫(kù)的 JDBC API 以及能夠在 Inter 應(yīng)用中保護(hù)數(shù)據(jù)的安全模式等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還提供了 EJB（ Enterprise JavaBeans）、 Java Servlets API、 JSP（ Java Server Pages）以及 對(duì) XML 的全面支持。 J2EE 體系架構(gòu)是一種先進(jìn)的軟件體系構(gòu)架，包含 基于 Java 的多種先進(jìn)技術(shù)，很適于使用 MVC（ ModelViewController，模型 視圖 控制） 方法來(lái)構(gòu)建Web 信息 系統(tǒng)， 通常 J2EE 體系架構(gòu)的 表現(xiàn)層使用 JSP，控制層使用 Servlet 或Session Bean 實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯， Entity Bean則對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)體進(jìn)行抽象。此外 ， J2EE還使用 JAAS（ Java Authentication Authorization Service， Java 驗(yàn)證和授權(quán) API）實(shí)現(xiàn)安全機(jī)制， JDBC（ Java Database Connectivity， Java 數(shù)據(jù)庫(kù)接口）和 JTA（ Java Transaction API， Java 傳輸 API）訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)和管理事務(wù)； JMS（ Java Message Service， Java 消息服務(wù)）實(shí)現(xiàn)企業(yè) 級(jí)信息系統(tǒng)內(nèi) 的消息處理； JavaMail 實(shí)現(xiàn) 通過(guò) Email與企業(yè)外界的聯(lián)系 [11]。 J2EE 體系架構(gòu)如圖 所示。 圖 J2EE 相關(guān)技術(shù)架構(gòu) J2EE 體系架構(gòu) 中 按照 具體 功能 被 劃分為不同的組件，這些組件可以 運(yùn)行 在不同 的服務(wù)器上 。 J2EE 體系架構(gòu) 中 包含的 主 要 層次有 ： 用戶 層組件、 Web 層組件、業(yè)務(wù)層組件、企業(yè)信息系統(tǒng) 層 （ Enterprise Information System， EIS） 等 [12]。J2EE 架構(gòu)應(yīng)用的層次 結(jié)構(gòu) 圖如圖 所示。 . ... 圖 J2EE 體系架構(gòu)層次 結(jié)構(gòu) 圖 1） J2EE 客戶層組件。 J2EE 客戶端 包括 Web 客戶端、 Java 應(yīng)用程序客戶端、移動(dòng) Java應(yīng)用客戶端。基于 B/S 架構(gòu)的 J2EE Web 信息 應(yīng)用通常的客戶端是 Web客戶端， J2EE 的 Web 客戶端 中 包含 由 Web 層組件生成的各種標(biāo)記語(yǔ)言（ HTML、XML 等）的動(dòng)態(tài) Web 頁(yè)面、瀏覽網(wǎng)頁(yè)的 各類 Web 瀏覽器兩 個(gè) 部分。 J2EE 客戶層組件 主要 負(fù)責(zé)展現(xiàn)與用戶交互的界面，并與 服務(wù)器端 的 J2EE 表示層進(jìn)行上下行 信息 通訊。 2） J2EE Web 層組件。 J2EE 的 Web 層組件包括 JSP 頁(yè)面、 Java Servlets 等部分 。 其中， Web 層 組件 與 客戶層通訊，通過(guò)某些 JavaBeans 對(duì)象來(lái)處理用戶輸入，并把 用戶 輸入發(fā)送給 J2EE 業(yè)務(wù)層上運(yùn)行的 EJB 組件來(lái)處理。 3） J2EE 業(yè)務(wù)層組件。 J2EE 的業(yè)務(wù)層是實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng) 業(yè)務(wù)邏輯，以滿足銀行、銷售 、金融 、 航空 等領(lǐng)域的需求，由運(yùn)行在 J2EE 業(yè)務(wù)層上的 EJB 進(jìn)行處理。其中， EJB 從客戶層程序接收數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理并發(fā)送到 J2EE 企業(yè)信息系統(tǒng) 層儲(chǔ)存。 4） J2EE 企業(yè)信息系統(tǒng)組件。企業(yè)信息系統(tǒng)層包含各類企業(yè)信息系統(tǒng)軟件組件 ，包括企業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)系統(tǒng) 、事務(wù)處理 、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和其它的遺留信息系統(tǒng)等。 J2EE Web 層和 J2EE 業(yè)務(wù)層組成了 J2EE 三層 體系架構(gòu)的中間層，其它 兩層是客戶端層和 企業(yè)信息系統(tǒng)層 [13]。 . ... J2EE 相關(guān)的設(shè)計(jì)模式與實(shí)現(xiàn) 設(shè)計(jì)模式是指 在特定場(chǎng)景下 對(duì)被用來(lái)解決一般設(shè)計(jì)問(wèn)題的類和相互 通信的對(duì)象的描述，簡(jiǎn)單的說(shuō)設(shè)計(jì)模式就是在具體場(chǎng)合下解決問(wèn)題的方法和經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)模式 為開(kāi)發(fā)人員提供了一種使用專家設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的有效途徑 [14]。 可能使用設(shè)計(jì)模式來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)不一定是最有效的，但是也是在一定程度上最佳的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方式。 J2EE 設(shè)計(jì)模式是為了規(guī)范 、高效地 使用 J2EE 體系架構(gòu)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)活動(dòng)，提高系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 的 效率，而積累的可靠高效的開(kāi)發(fā)技術(shù)和開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。接下來(lái)，將介紹和課題系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 相關(guān)的 MVC 模式和 DAO 模式，以及相關(guān)的開(kāi)源代碼實(shí)現(xiàn)。 1） MVC 模式與 STRUTS 框架 模型 視圖 控制 結(jié)構(gòu)是 各類基于 C/S 架構(gòu)和 B/S 架構(gòu)的 交互式應(yīng)用程序 中廣泛使用的一種 模式 結(jié)構(gòu)， MVC 模式 有效地降低了 系統(tǒng)數(shù)據(jù)與功能模塊間的程度，將傳統(tǒng)的輸入、處理、 輸出模型轉(zhuǎn)化為圖形 化 顯示的用戶交互模型。 目前，MVC 模式已經(jīng)被廣泛應(yīng)用 ，在很多軟件 解決方案 平臺(tái) （ J2EE 架構(gòu)、Microsoft .NET 架構(gòu)等 ） 中都有相應(yīng)的具體實(shí)現(xiàn)， 其中 J2EE 體系架構(gòu) 是 較早采用了 MVC 設(shè)計(jì)模式 的企業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)架構(gòu) 。 MVC 設(shè)計(jì)模式的模型（ Model）、視圖（ View）和控制（ Controller）等三個(gè)層面 有其各自的功能作用 [15]， MVC 模式具體示意圖如圖 所示。 圖 MVC 模式 示意圖 其中， 模型層主要負(fù)責(zé)表達(dá) 系統(tǒng)的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ， 執(zhí)行業(yè)務(wù) 邏輯和操作；視圖層主要負(fù)責(zé)顯示模型層的數(shù)據(jù)內(nèi)容，它從模型層獲取數(shù)據(jù)，并通過(guò)指定模板 和規(guī)則 顯示這些數(shù)據(jù)；控制層主要負(fù)責(zé)定義應(yīng)用程序的行為，根據(jù)定義好的 處理邏輯 來(lái)管理 模型層與視圖層之間的關(guān)系 。其中， 在基于 B/S 架構(gòu) 的 Web 應(yīng)用中，模型層包括對(duì) Web 層的 HTTP GET 和 POST 的請(qǐng)求，控制層可以基于用戶 實(shí)際. ... 交互和模型層操作結(jié)果來(lái)選擇下一個(gè)應(yīng)該顯示的視圖。 STRUTS 是 Apache 組織 下的一個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目，最初是 Jakarta 項(xiàng)目 的一個(gè)子項(xiàng)目，是一個(gè) J2EE 應(yīng)用領(lǐng)域中應(yīng)用 很廣的開(kāi)源 MVC 框架， 它 提供了 完整的 開(kāi)發(fā) MVC 模式應(yīng)用 系統(tǒng)的底層架構(gòu)支持； STRUTS 采用 Java Servlet/JSP 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于 Java EE Web 應(yīng)用的 MVC 設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用框架，是 MVC 設(shè)計(jì)模式中的一個(gè)經(jīng)典 又有生命力的 產(chǎn)品 [16]。 STRUTS 的原理圖如圖 所示。 圖 STRUTS 的原理圖 STRUTS 的一般 處理 步驟如下： 瀏覽器請(qǐng)求 提交到 STRUTS 的 ActionServlet； STRUTS ActionServlet 決定哪個(gè) Action子類被執(zhí)行，這些 Action類 在 ； Action Servlet將 系統(tǒng) 控制權(quán)交給 Action 子類； 當(dāng) Web HTML 表單提交時(shí)， Action Form子類自動(dòng)地生成表單數(shù)據(jù)； Action 子類可以訪問(wèn)存儲(chǔ)在 Action Form子類中的表單信息，也可以將 Action Form子類傳輸?shù)胶蠖藰I(yè)務(wù)邏輯中被 處理； Action 子類調(diào)用后端的業(yè)務(wù) 邏輯。 在開(kāi)發(fā)基于 STRUTS 的 MVC 應(yīng)用時(shí)， 通 常采用以下流程： 獲取、分析和 確認(rèn) 系統(tǒng)應(yīng)用需求；基于應(yīng)用 分析的獲取 和顯示要求，定義和 開(kāi)發(fā)各個(gè)“頁(yè)面顯示”需求；為每 個(gè)“頁(yè)面顯示”定義系統(tǒng)訪問(wèn)路徑，確定系統(tǒng) 應(yīng)用 頁(yè)面 的 層次結(jié)構(gòu)；定義 Action Mapping，建立 系統(tǒng) 應(yīng)用 的各個(gè)業(yè)務(wù)邏輯間的關(guān)系；開(kāi)發(fā)滿足所有“頁(yè)面顯示”需求 的支持對(duì)象；基于每個(gè)“頁(yè)面顯示”需求的數(shù)據(jù)模型創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的 Action Form 類 ；開(kāi)發(fā)被 Action Mapping 調(diào)用的 Action 類 ；開(kāi)發(fā)應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯對(duì)象（ Java Bean， EJB 等）；對(duì)應(yīng) Action Mapping設(shè)計(jì)的流程創(chuàng)建 應(yīng)用的 各個(gè) JSP 頁(yè)面；建立符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 的配置文件， ；系統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn) 、測(cè)試與部署。 . ... 2） DAO 模式 DAO（ Data Access Objects，數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象 ）數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象是 一個(gè)面向?qū)ο蟮慕涌冢?DAO 模式是 J2EE 標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)模式之一。 J2EE 開(kāi)發(fā)人員 通常 用 DAO 模式將底層數(shù)據(jù)訪問(wèn)與業(yè)務(wù)邏輯分離開(kāi)，通過(guò)分層隔離 來(lái) 實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 的 優(yōu)化。一個(gè)典型的 DAO 模式 實(shí)現(xiàn)包含一個(gè) DAO 工廠類、一個(gè) DAO 接口、一個(gè)實(shí)現(xiàn)了 DAO 接口 的具體類、數(shù)據(jù)傳輸對(duì)象、具體的包含訪問(wèn)特定數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)邏輯對(duì)象等組件。 DAO 對(duì)象同其它 J2EE 類之間的關(guān)系如圖 所示。 圖 DAO 對(duì)象同其它 J2EE 類之間的關(guān)系 DAO 模式 通過(guò)數(shù)據(jù)抽象 屏蔽 了系統(tǒng) 底 層數(shù)據(jù)庫(kù)等事務(wù)操作，使用 DAO 模式可以方便 、 靈活且透明地訪問(wèn) 系統(tǒng) 數(shù)據(jù)， 并實(shí)現(xiàn)抽象數(shù)據(jù)源和隱藏表示層細(xì)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)之間的 松耦合。 3）對(duì)象 /關(guān)系（ O/R）映射與 iBatis 框架 對(duì)象 /關(guān)系（ Objecttorelational， O/R）映射是提供對(duì)象與關(guān)系映射的服務(wù)，實(shí)現(xiàn) 在 向數(shù)據(jù)庫(kù)保 存一個(gè)領(lǐng)域知識(shí)相關(guān)的對(duì)象時(shí)，把業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)由對(duì)象形式 自動(dòng)映射為關(guān)系數(shù)據(jù)形式；當(dāng)從數(shù)據(jù)庫(kù)加載一個(gè)領(lǐng)域知識(shí)相關(guān)的對(duì)象時(shí)，把業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)由關(guān)系數(shù)據(jù)形式映射為 面向 對(duì)象形式， 這 通常由支持 O/R 映射的中間件實(shí)現(xiàn)。HIBERNATE、 iBatis 等作為 J2EE 架構(gòu)中 O/R 映射 實(shí)現(xiàn) 較好的開(kāi)源工具，受到眾多開(kāi)發(fā)人員的使用和擁護(hù)。 其中， iBATIS 一詞來(lái)源于“ inter”和“ abatis”的組合，是一個(gè)由 Clinton Begin 在 2020 年發(fā)起的開(kāi)放源代碼項(xiàng)目 ，該項(xiàng)目 網(wǎng)站是 目前可用的 iBATIS 版本有 。最初 iBATIS