【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 完全是在應(yīng)用部署時(shí)完成的。這種方式提供了極大的靈活性和更好的安全控制。 J2EE 的組件技術(shù) 組件技術(shù)是目前較為流行的一種軟件重用技術(shù)。組件就是用于構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)的可復(fù)用的軟件模塊，它們具有特定的功能和自主能力，按一定的接口規(guī)范可以實(shí)現(xiàn)互操作。這些組件可以單獨(dú)地開發(fā)和測(cè)試，各個(gè)組件之間通過接口來(lái)交互，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞和互操作。 組件技術(shù)解決了兩個(gè)重要問題 ： 一是可復(fù)用性，即組件具有通用性，所提供的功能能為不同的系統(tǒng)使用；二是互操作性，即不同來(lái)源的組件能夠互相調(diào)用、通信，共同完成一個(gè)復(fù)雜的功能。組件技術(shù)的這兩個(gè)特性是相輔相成的，復(fù)用是目的，交互是手段。 組件技術(shù)與傳統(tǒng)開發(fā)技術(shù)的比較如表 21 9 表 21 組件技術(shù)開發(fā)方法與傳統(tǒng)開發(fā)方法的比較 比較對(duì)象 比較項(xiàng)目 傳統(tǒng)開發(fā)方法 組件技術(shù)開發(fā)方法 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 及部署 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于理解：由于所有的處理都在 ASP 文件中，部署簡(jiǎn)單。 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是具有良好的伸縮性。由于有中間層對(duì)象，部署較為麻煩。 但是借助 Windows DNA 的工具，能有效減少部署的復(fù)雜性。 程序結(jié)構(gòu)與 可維護(hù)性 用于界面處理的代碼與功能邏輯處理代碼往往混在一起。程序結(jié)構(gòu)不清晰，不易維護(hù)。 用于界面處理的代碼與功能邏輯處理代碼相互分離。程序結(jié)構(gòu)清晰，易于維護(hù)。 性能 由于 ASP 代碼屬于腳本代碼，需要解釋執(zhí)行，影響程序性能。新版 WEB 服務(wù)器軟件的代碼緩沖機(jī)制部分減低了這種性能問題。 中間層組件一般被編譯成二進(jìn)制代碼，執(zhí)行速度快。 重用與開發(fā) 環(huán)境調(diào)試 開發(fā)的代碼難于重用。 ASP等 WEB腳本程序，公認(rèn)為是較難調(diào)試的。 組件可以重用 ，具有較為完善的開發(fā)調(diào)試環(huán)境。 開發(fā)分工 用于界面處理的代碼與功能邏輯處理代碼往往混在一起，開發(fā)人員往往要具有多方面的開發(fā)技能。 可以在開發(fā)人員間進(jìn)行分工合作，提高開發(fā)效率。例如：界面開發(fā)人員與組件開發(fā)人員精確的領(lǐng)域不一樣，可以各司其職，各盡其能。 保護(hù)開發(fā)者 的知識(shí)產(chǎn)權(quán) 開發(fā)的代碼一般要全部交付給客戶，這樣，不利于保護(hù)開 發(fā)者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 可以只交付組件的二進(jìn)制代碼，利于保護(hù)開發(fā)者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 MVC 模式 設(shè)計(jì)多層 Web 應(yīng)用的一個(gè)難點(diǎn)是如何創(chuàng)建結(jié)構(gòu)合理整潔的瘦客戶機(jī)層。在組合正確的外觀和 行為、包裝表示邏輯的同時(shí)，不能和任何業(yè)務(wù)邏輯混雜，將用戶界面、流程控制和業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行分離，要在各層創(chuàng)建易于閱讀、易于維護(hù)、易于擴(kuò)展的代碼。這就需要一個(gè)能 開 發(fā)出松散耦合應(yīng)用程序的解決方案：模型 /視圖 /控制器(Model/View/Controller， MVC)設(shè)計(jì)模式。 MVC 將應(yīng)用程序系統(tǒng)分為三個(gè)組成部分：View：用戶視圖模塊，這是用戶界面部分。與 Web 應(yīng)用程序一樣，主管應(yīng)用程序與人之間的接口。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， 10 它又將邏輯運(yùn)行的結(jié)果以某種形式顯示給用戶。 Controller：流程控制模塊，該部分是用戶界面與 Model 的接口。一方面它解釋來(lái)自于 View 的輸入，將其解釋成為系統(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) Model 特定方法的調(diào)用；另一方面，它處理來(lái)自于 Model 的事件和Model 邏輯執(zhí)行的結(jié)果，調(diào)用適當(dāng)?shù)?View 為用戶提供反饋。 Model：事務(wù)邏輯模塊，這是整個(gè)模型的核心。它表示的是解決方案空間的真正的邏輯。它采用面向?qū)ο蟮姆椒ǎ瑢栴}領(lǐng)域中的對(duì)象抽象為應(yīng)用程序?qū)ο?。在這些抽象的對(duì)象中封裝了對(duì)象的屬性和這些對(duì)象所隱含的邏輯。 從圖 24 中我們可以看到， Controller 接收使用者的消息，要求 Model 處理應(yīng)用領(lǐng)域的資料； Model 告訴 View，讓 View 知道 Model 的內(nèi)容已更新， View 接獲通知并進(jìn)行準(zhǔn)備工作，就緒了才要求 Model 送來(lái)新內(nèi)容，顯示于視窗里。上圖是典型的MVC 結(jié)構(gòu)，但也有許多衍生出來(lái)的結(jié)構(gòu)。因此，針對(duì)具體的研究對(duì)象，我們?cè)谑褂肕VC 模式時(shí)需要對(duì)此做進(jìn)一步的研究。 MVC 設(shè)計(jì)模式在 Web 中的應(yīng)用 傳統(tǒng)的 MVC 模式主要針對(duì)一般的應(yīng)用程序，而 Web 開發(fā)向軟件開發(fā)人員提出了一些特有的挑戰(zhàn)，最明顯的就 是客戶機(jī)和服務(wù)器的無(wú)狀態(tài)連接。這種無(wú)狀態(tài)行為使得模型很難將更改通知視圖。在 Web 應(yīng)用中，為了發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用程序狀態(tài)的修改，瀏覽器必須重新查詢服務(wù)器。因此，在 Web 中引入 MVC 設(shè)計(jì)模式需要對(duì)其做進(jìn)一步的改圖 24 MVC動(dòng)態(tài)協(xié)作關(guān)系 11 進(jìn)以適應(yīng) Web 這樣的環(huán)境。 Model2 就是在 Web 這樣的特殊環(huán)境下 MVC 設(shè)計(jì)模式的一種變體，它把 JSP 和Servlet 組件結(jié)合在一起。在 Model2 中， View 是應(yīng)用程序的外觀，由 JSP 組件實(shí)現(xiàn)。Controller 則是由 Servlet 組件來(lái)實(shí)現(xiàn)，它負(fù)責(zé)處理導(dǎo)航流，可以調(diào)用 Model 并且負(fù)責(zé)選擇正確的 JSP 頁(yè)面 來(lái)創(chuàng)建和顯示動(dòng)態(tài)內(nèi)容。 Model2 的體系結(jié)構(gòu)如圖 25 所示。 Model2 的目的和 MVC 一樣，也是利用控制器來(lái)分離模型和視圖，達(dá)到一種層間松散耦合的效果，提高系統(tǒng)靈活性、復(fù)用性和可維護(hù)性。它確立了開發(fā)人員與網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)者的角色分工，減輕了開發(fā)人員的工作量，使得開發(fā)人員不必考慮繁瑣的網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)，而只專心于商業(yè)事務(wù)的開發(fā)和后臺(tái)處理工作。網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)者也可以輕松的改變程序的外觀而不需要知道后端 Servlet 的工作方式。在實(shí)際應(yīng)用中，項(xiàng)目越復(fù)雜，使用Model2 的優(yōu)勢(shì)就越大。 MVC 設(shè)計(jì)模式的優(yōu)點(diǎn) MVC 模式常用于以下幾個(gè)方面：分布式應(yīng)用、大型應(yīng)用、生命周期長(zhǎng)的應(yīng)用；界面和后臺(tái)的可移植性非常重要的地方；數(shù)據(jù)必須使用多種方法進(jìn)行觀察和操作的地方；對(duì)多開發(fā)人員支持同步、模塊化開發(fā)；允許根據(jù)技能進(jìn)行工作的分工；簡(jiǎn)化單元測(cè)試，使用在不同應(yīng)用中可重用的企業(yè) Bean。 通過以上分析，可以看到使用 MVC 模式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以獲得以下優(yōu)點(diǎn)： (1)設(shè)計(jì)清晰：用模型中的方法來(lái)操作它的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，很容易理解如何來(lái)控制模型的行為。當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用時(shí)，這種方式將使整個(gè)程序更加容易執(zhí)行和維護(hù)。 (2)模塊的有效性：如果需要，任何組件 甚至整個(gè)模塊都可以換進(jìn)換出，視圖、控制器或模型的程序改變不會(huì)都影響到其他方面。不同的組件開發(fā)能夠同時(shí)進(jìn)行。 (3)代碼和設(shè)計(jì)的復(fù)用性：廣泛采用可復(fù)用的組件，能夠降低新項(xiàng)目的開發(fā)成本，通過對(duì)設(shè)計(jì)的復(fù)用，使得開發(fā)小組之間更易于溝通，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)更易于理解。 (4)易于維護(hù)：控制器和視圖可以隨著模型的擴(kuò)展而進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展，只要保持圖 25 Model2 體系結(jié)構(gòu) 12 一種公共的接口，控制器和視圖的舊版本也可以使用。 (5)功能強(qiáng)大的用戶界面：用戶界面與模型方法調(diào)用組合起來(lái)。發(fā)送給模型的“標(biāo)準(zhǔn)”命令，都是由單個(gè)用戶行為觸發(fā)的。這就使得程序可以使用更加清晰 友好的界面發(fā)布給用戶。 (6)允許多種用戶界面的擴(kuò)展：在 MVC 模式中視圖與模型沒有必然的聯(lián)系，都是通過控制器發(fā)生關(guān)系。如果要增加新類型的用戶界面，只需要改動(dòng)相應(yīng)的視圖和控制器即可，而模型則無(wú)需發(fā)生改動(dòng)。 Java Server Page (JSP)和 Java Bean JSP 簡(jiǎn)介 JSP 全稱是 Java Server Page，是由 Sun 公司推出的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 JSP 實(shí)際上是在 HTML 中混合 Java 程序代碼，由語(yǔ)言引擎解釋執(zhí)行。當(dāng)客戶端請(qǐng)求 JSP 頁(yè)面時(shí)，嵌入在 JSP 中的 Java 代碼被首 先轉(zhuǎn)換成 Java 源文件，再編譯成 Servlet 后，接著由 Java 虛擬機(jī)執(zhí)行。第一次請(qǐng)求 JSP 頁(yè)面時(shí)要進(jìn)行編譯操作。雖然首次調(diào)用需要幾秒的編譯加載時(shí)間，但以后對(duì)該頁(yè)面請(qǐng)求只需調(diào)用服務(wù)器端緩存的 Servlet 就可以了，這比每次請(qǐng)求都要解釋執(zhí)行的 ASP 代碼要快。 在 JSP 網(wǎng)頁(yè)中，把用戶界面和應(yīng)用邏輯程序分離，可以實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)人員和開發(fā)人員之間分工。它允許開發(fā)人員去創(chuàng)建靈活的代碼，網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)人員只專注于設(shè)計(jì)網(wǎng)頁(yè)工作。由于 JSP 網(wǎng)頁(yè)能夠根據(jù)需要自動(dòng)進(jìn)行編譯， Web 設(shè)計(jì)人員無(wú)須重新編譯應(yīng)用程序邏輯就可以改變表示代碼。這 也使得 JSP 與 Java Servlet 相比成為一種可以更靈活生成動(dòng)態(tài) Web 內(nèi)容的方法。 Java Bean Java Bean 有點(diǎn)類似于 Microsoft 的 COM 組件，是用 Java 實(shí)現(xiàn)和定義的一種軟件組件模型。在 Java 模型中，通過 JavaBean 來(lái)擴(kuò)充 Java 程序的功能。編程人員可以通過 JavaBean 的組合快速生成新的應(yīng)用程序。對(duì)于編程人員來(lái)說(shuō)，最好的一點(diǎn)就是JavaBean 可以實(shí)現(xiàn)代碼的重用。 JSP 對(duì)在 Web 應(yīng)用中集成 JavaBean 組件提供了完善的支持。 開發(fā)工具及服務(wù)器 基于 J2EE 平臺(tái)的開發(fā)工具和服務(wù)器有很多，開發(fā)工具如： Eclipse、 JBuilder 等， 13 服務(wù)器有： Tomcat、 Apache 等。由于此次設(shè)計(jì)主要用到了 Eclipse 和 Tomcat 兩款軟件，因此僅對(duì)這兩款軟件做出簡(jiǎn)要介紹。 Eclipse 簡(jiǎn)介 Eclipse 是一個(gè)開放源代碼的、基于 Java 的可擴(kuò)展開發(fā)平臺(tái)。 Eclipse 附帶了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的插件集 ， 包括 Java 開發(fā)工具 (Java Development Tools， JDT)。 Eclipse 還包括插件開發(fā)環(huán)境 (Plugin Development Environment， PDE)，這個(gè)組件主要針對(duì)希望擴(kuò)展Eclipse 的軟件開發(fā)人員，因?yàn)樗试S他們構(gòu)建與 Eclipse 環(huán)境無(wú)縫集成的工具 。 由于Eclipse 中的每樣?xùn)|西都是插件，對(duì)于給 Eclipse 提供插件 ， 以及給用戶提供一致和統(tǒng)一的集成開發(fā)環(huán)境而言，所有工具開發(fā)人員都具有同等的發(fā)揮場(chǎng)所 。 Eclipse 平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)主要由 5 部分組成 ， 分別是平臺(tái)運(yùn)行庫(kù) 、 工作區(qū) 、 工作臺(tái) 、團(tuán)隊(duì)支持和幫助。圖 26 為 Eclipse 體系結(jié)構(gòu)圖。 在運(yùn)行時(shí)內(nèi)核是整個(gè)架構(gòu)的核心，其他部件都是以插件 方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的 。 Eclipse采用動(dòng)態(tài)加載機(jī)制，即只有需要的才加載，這樣可以降低啟動(dòng)時(shí)間，提高資源使用效率 。 圖 26 Eclipse體系結(jié)構(gòu) 14 工作空間插件即所謂的工作區(qū) ， 主要負(fù)責(zé)管理用戶資源 ， 例如用戶創(chuàng)建項(xiàng)目的管理 、 文件變更等 ， 并負(fù)責(zé)通知其他插件關(guān)于資源變更的信息 。 工作臺(tái)插件是 Eclipse 提供的用戶界面 。 它使用標(biāo)準(zhǔn)窗口工具包 (SWT)和一個(gè)更高級(jí) AP(JFace)構(gòu)建的 。 SWT 是 Java 的 Swing/AWT 的非標(biāo)準(zhǔn)替代者 ， JFace 則以 SWT為基礎(chǔ) ， 但更易于使用 。 團(tuán)隊(duì)支持插件負(fù)責(zé)提供版本控制和配置管理支持。它允許用戶根據(jù)需要添加視圖， 并與允許用戶使用的任何版本控制系統(tǒng)交互 。 幫助插件允許以 HTML 文件形式添加文檔 ， 并提供了一個(gè)附加的導(dǎo)航結(jié)構(gòu)以便用戶使用幫助功能搜索相關(guān)信息 。 Tomcat 簡(jiǎn)介 Tomcat 服務(wù)器是一個(gè)免費(fèi)的開放源代碼的 Web 應(yīng)用服務(wù)器，它是 Apache 軟件基金會(huì) Jakarta 項(xiàng)目中的一個(gè)核心項(xiàng)目 。 因?yàn)?Tomcat 技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定，而且免費(fèi)，因而深受 Java 愛好者的喜愛并得到了部分軟件開發(fā)商的認(rèn)可，成為目前比較流行的Web 應(yīng)用服務(wù)器。 下面給出 Tomcat 服務(wù)器接受客戶請(qǐng)求并做出響應(yīng)的圖例，如圖 27 所示。 ① 客戶端 (通常都是瀏覽器 )訪問 Web 服務(wù)器 ， 發(fā)送 HTPP 請(qǐng)求 。 ② Web 服務(wù)器接收到請(qǐng)求后 ， 傳遞給 Servlet 容器 。 ③ Servlet 容器加載 Servlet，產(chǎn)生 Servlet 實(shí)例后 ， 向其傳遞表示請(qǐng)求和響應(yīng)的對(duì)圖 27 Tomcat服務(wù)器接受客戶請(qǐng)求并做出響應(yīng)的過程 15 象。 ④ Servlet 實(shí)例使用請(qǐng)求對(duì)象得到客戶端的請(qǐng)求信息 ， 然后進(jìn)行相應(yīng)的處理 。 ⑤ Servlet 實(shí)例將處理結(jié)果通過響應(yīng)對(duì)象發(fā)送回客戶端 ， 容器負(fù)責(zé)確保響應(yīng)正確送出 ， 同時(shí)將控制返回給 Web 服務(wù)器。 16 第 3 章 科研管理 系統(tǒng)的總體分析及設(shè)計(jì) 需求分析 系統(tǒng) 要 實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)?？蒲袡C(jī)構(gòu)的有效管理以及對(duì)科研活動(dòng)的全程跟蹤。為科研管理人員和科研工作者服務(wù)，使用方便，既能實(shí)現(xiàn)對(duì)科研信息的高效率管理和控制，又能滿足學(xué)校的決策者對(duì)科研活動(dòng)的宏觀管理與決策的需要，還能夠