基于ＸＭＬ的ＪａｖａＥＥ在企業級應用系統的研究與應用

摘 要：針對傳統的緊耦合Web系統模式存在的問題，提出一種符合JavaEE規范的、松散耦合的多層分布式系統，利用XML來分離UI層、控制層、業務邏輯層和數據持久層。系統配置、數據傳輸以及層次之間的接口全部由XML來實現，并將其應用到Web應用系統XJW中。該框架的優點是減輕了部署人員工作難度以及降低了網絡開銷。

關鍵詞：XML；javaEE；Web應用；Hibernate；Spring；Struts

中圖分類號：TP393文獻標識碼：B

文章編號：1004-373X(2008)24-075-04

Study and Application of JavaEE in Enterprise Application System Based on XML

ZHANG Li

(College of Computer ScienceEngineering，Jiangsu Teachers College of Technology，Changzhou，213001，China)

Abstract：Aiming at the disadvantage of traditional，close coupling Web application system model based on a JavaEE and loose coupling multi-layer storey distributed system，which separates presentation layer，business layer，business logic layer and persistence layer.It implements system configuration，data transmission，inter-layer interface with XML technology.The architecture is applied to the Web application system XJW.The advantages of this framework to reduce the deployment of personnel work and the cost of the network.

Keywords：XML;JavaEE;Web application;Hibernate;Spring;Struts

1 引 言

隨著J2EE 1.5標準的發布，Sun將J2EE正式更名為JavaEE。同時，在互聯網技術迅速發展的環境下，JavaEE軟件開發平臺已經是企業信息化建設的一種發展趨勢。但是傳統的系統模式即緊耦合對象系統越來越不能適應當前的需要。存在的主要問題是系統層次結構不清晰、應用開發需要大量編碼、組件之間的緊密耦合以及數據存儲的異構性導致應用系統的開發和維護變得異常困難^［1］。提出一種在JavaEE開發中，以XML配置為核心，進行企業級開發的Web框架-XJW，通過使用XML配置綜合應用MVC框架Struts，OR Mapping框架Hibernate，Spring，實現了各個層面之間和業務層內部的松耦合，使XJW具有較好的開放性和靈活性；提高了軟件開發的生產率；提高了軟件產品質量；縮短了開發周期；降低了后期的維護費用。基于該框架設計實現了某區的辦公自動化系統。

2 XML簡介

XML是W3C定義的一組規則，用無格式文本來描述結構化數據。自1998年被W3C確定為標準以后，XML已廣泛應用于數據表，從行業專用詞匯、行業應用程序到描述Web服務中交換數據的協議如SOAP等，XML為構建松散耦合、語言和平臺無關的多層分布式系統提供了良好的技術支持。

3 基于JavaEE的幾種應用框架

多層的分布式構架是JavaEE的典型設計模型。通過將系統分割成多層，以便降低各層的復雜性，并實現一個松耦合的結構。典型的JavaEE應用是一個3層結構的系統：表示層、業務層和持久層。

3.1 Struts

Struts是一個免費的開源的Web應用框架，Struts基于MVC模式，具有很高的可配置性。Struts把Servlet，JSP，自定義標簽和信息資源整合到一個統一的框架中，開發人員利用其進行開發可以極大的節省時間，它適合處理表示層。

3.2 Spring

Spring是一個2003年2月才開始的開源項目Spring以一種統一的IOC(控制倒置)的方式查找、管理、組裝、使用系統的組件，取代一切工廠。這些特性使得Spring處理業務邏輯時具有很大的優勢。它適合處理業務層。

3.3 Hibernate

Hibernate是一個非常優秀的開放源代碼的OR Mapping(對象關系映射框架)。它對JDBC進行了輕量級的對象封裝，使Java程序員可以隨心所欲地使用對象編程思維來操縱數據庫。它是目前較優秀的一種持久層框架。其最重要的功能是完成對象/關系映射的，即實現系統中Java對象和數據庫表記錄的雙向轉換。

4 基于XML的JavaEE Web框架XJW

XJW的整體結構如圖1所示。

4.1 UI層(客戶端)

UI層，提供了與用戶交互的界面，組織用戶的輸入，響應用戶要求。傳統的做法是去服務器端驗證，缺點是如果系統的訪問量增大，服務器的負擔會隨之增加，因此就改為了在UI層進行驗證，這樣的就是可以緩解服務器端的壓力；可是，原來一般通用的做法是進行驗證方法的硬編碼方式，即開發人員要編寫大量的驗證規則，而且一旦驗證邏輯發生變化，還要進行重新編譯源代碼，因此這種驗證方法無論從開發還是維護，難度都很大。而現在采用Validator-rules.xml和Validation.xml將驗證規則和驗證邏輯都放在配置文件中定義好，這樣的好處有利于軟件重復使用，以及便于維護和升級。

4.2 控制層

控制層的主要功能是接收、管理來自客戶端的請求，并調度相應的Action來處理請求，同時傳遞請求過程中的數據，最后將執行結果返回UI層。在這里通過struts-config.xml來完成對ActionForm的定義(在這里完全棄用了靜態的ActionFormBean構建即ActionFormBean.class的構建，而是采用了動態的ActionFormBean的構建，就是不編寫具體的代碼，只是在struts-config.xml文件中對ActionFormBean進行定義，這樣的好處是將表單的屬性配置在struts-config.xml文件中，如果需要改變某些屬性只需改變配置文件，這樣就不存在代碼的重新編譯問題，同時提高了代碼的編寫質量，減少了ActionFormBean.class的編寫數量，可以大大提高了軟件的復用效果)，同時可以將用戶的請求和Action之間的映射，頁面的跳轉以及將Validation.xml等以插件的形式配置進來。這樣的好處是完成了上下文轉換，并把控制權轉發到相關的操作上；對控制層的邏輯進行集中控制，將控制層和業務層分開，簡化了UI層結構，有利于實現UI界面和數據的松散耦合，同時也可以結合Struts框架的優勢，方便地擴展系統功能。

4.3 業務層

業務層負責實現業務規則和系統需求為實現業務層的解耦，使應用程序的各部分和業務邏輯的各個層面之間相互獨立，在XJW的業務層中引人Application.xml的計算模式(即IOC和AOP)。具體開發時，根據系統需求和業務規則，將高級別的業務邏輯和低級別的數據訪問邏輯分離，使下一層完全向上層隱藏實現細節，XJW的業務層的構成方式有如圖2所示。

其中的Action(在Action主要為了使用Spring的IOC，因此要修改Struts-config.xml中的＜action＞元素的type屬性值，修改具體內容是對于type的修改即，type=“org.springframework.web.struts.DelegatingActionProxy”，同時對Application.xml進行相關的上下文配置，就是要在Action中找到對應的Bean)是控制層請求的每個動作，業務層(Business Service)對應具體的業務操作。Action的主要功能是提供從請求中取得參數的值，轉化成相應的模型，再將模型傳遞給執行業務操作的對象，由業務對象執行業務操作，再返回執行的結果。在業務層，主要要用到Spring的AOP，也就是在Application.xml進行事務管理的自動化配置。DAO采用了JavaEE設計模式中的數據訪問對象(DataAccessObject)模式，封裝了數據訪問及操作的邏輯，用于訪問、操作持久化存儲介質中的數據，為異構數據源提供了一個統一的數據訪問API，消除了應用程序其余部分對持久化存儲實現機制之間的耦合。在XJW中，把數據訪問對象模式與工廠方法(Factory Method)模式結合，形成數據訪問對象工廠策略，使用工廠方法模式來實現具體工廠和工廠的產品DAO。Domain Objects即與數據庫表結構對應的持久化對象。Application.xml的計算模式和JavaEE核心模式的結合使用，降低了應用程序各部分之間和應用層與持久層之間的耦合程度，提高了XJW的靈活性和易擴展性。

4.4 持久層

持久層負責從1個或多個數據庫中存取數據，并把關系表記錄完整地映射到持久對象的關系上來。它必須包含1個業務域實體模型。在*.hbm.xml中建立持久層與數據庫中表的對應關系，同時在hibernate.cfg.xml中進行配置，并將與數據庫的連接配置信息封裝在里面。從而完成對象與關系間的平滑映射。

5 XJW實例應用

本應用實例的設計思路源于某區的辦公自動化系統。該系統包括分成流轉系統、信息中心、個人工作、日常工作、電子郵件、維護中心等6大模塊，20 余個小模塊。現在以個人信息模塊為例，簡要說明XJW是如何進行開發的，以及通過XML對JavaEE中的各層是如何進行相互作用、相互聯系。由于篇幅的原因在這里只寫一些重要的配置信息和代碼，同時對前面重復的配置信息和代碼都一并略過。

5.1 web.xml中的配置(主要配置Struts-config.xml和application.xml)

＜!-- 下面是application.xml的應用配置 --＞

＜context-param＞

＜param-name＞contextConfigLocation＜/param-name＞

＜param-value＞

/WEB-INF/classes/application.xml

＜/param-value＞

＜/context-param＞

＜servlet＞

＜servlet-name＞context＜/servlet-name＞

＜servlet-class＞ org.springframework.web.context.ContextLoaderServlet

＜/servlet-class＞

＜load-on-startup＞1＜/load-on-startup＞

＜/servlet＞

＜!--下面是Struts-config.xml的應用配置 --＞

＜servlet＞

＜servlet-name＞action＜/servlet-name＞

＜servlet-class＞ org.apache.struts.action.ActionServlet

＜/servlet-class＞

＜init-param＞＜param-name＞config＜/param-name＞＜param-value＞/WEB-INF/struts-config.xml＜/param-value＞

＜/init-param＞…

＜load-on-startup＞0＜/load-on-startup＞

＜/servlet＞

＜servlet-mapping＞

＜servlet-name＞action＜/servlet-name＞

＜url-pattern＞*.do＜/url-pattern＞

＜/servlet-mapping＞

5.2 Struts-config.xml的配置

主要完成對ActionForm的定義和application.xml，validator-rules.xml，validation.xml等的配置。其他的如＜action＞配置略過。

＜!-- 配置和個人信息表單對應的ActionForm--＞

＜form-bean name=\"UserForm\"

type=\"org.apache.struts.validator.DynaValidatorForm\"＞

＜form-property name=\"userId\"

type=\"java.lang.String\" /＞

＜form-property name=\"userName\"

type=\"java.lang.String\" /＞

＜form-property name=\"department\"

type=\"java.lang.String\" /＞

＜form-property name=\"userType\"

type=\"java.lang.String\" /＞

＜/form-bean＞

…

＜!--配置表單驗證驗證插件validator-rules.xml，validation.xml--＞

＜plug-in className=\"org.apache.struts.validator.ValidatorPlugIn\"＞

＜set-property property=\"pathnames\"

value=\"/WEB-INF/validator-rules.xml，/WEB-INF/validation.xml\" /＞

＜set-property property=\"stopOnFirstError\" value=\"1\" /＞

＜/plug-in＞

＜!-- 配置application.xml插件--＞

＜plug-in className=\"org.springframework.web.struts.ContextLoaderPlugIn\"＞

＜set-property property=\"contextConfigLocation\" value=\"/WEB-INF/application.xml\" /＞

＜/plug-in＞

5.2.1 配置validator-rules.xml

主要使用Struts原有的規則

5.2.2 配置validation.xml

＜form-validation＞

＜formset＞

＜form name=\"userForm\"＞

＜!—用戶名的驗證規則，不能為空--＞

＜field property=\"userName\" depends=\"required\"＞

＜arg key= userForm.userName\" position=\"0\"/＞

＜/field＞

……

＜/form＞

＜/formset＞

＜/form-validation＞

5.3 application.xml的配置

主要要通過application.xml來把Action類，業務邏輯的Service類，以及用于數據訪問的DAO類(包括hibernate.cfg.xml)和事務管理組織在一起。這樣便于維護，從而減少了在編譯期的耦合，這樣的好處是一旦某些代碼發生了改變，就不需要對耦合在一起的程序進行重新編譯了，從而大大提高了軟件的編寫質量。具體配置如下：

＜beans＞

＜!--定義Hibernate的SessionFactory--＞

＜bean id=\"sessionFactory\"

class=\"org.springframework.orm.hibernate3.LocalSessionFactoryBean\"＞

＜property name=\"configLocations\"＞

＜value＞/WEB-INF/hibernate.cfg.xml＜/value＞

＜/property＞ ＜/bean＞

＜!--定義用戶持久化類--＞

＜bean id=\"user\" class=\"com.oa.bean.user\"/＞

＜!--定義用戶DAO--＞

＜bean id=\" userdao\"

class=\"com.oa.dao.userDAO\"＞

＜property name=\"sessionFactory\"＞

＜ref local=\"sessionFactory\"＞＜/ref＞

＜/property＞＜/bean＞

＜!--定義用戶相關業務邏輯--＞

＜bean id=\"userService\"

class=\"com.oa.service.impl.userServiceImp\"＞

＜property name=\"userdao\"＞

＜ref local=\"userdao\"＞＜/ref＞

＜/property＞＜/bean＞

＜!--定義Hibernate事務管理器--＞

＜bean id=\"transactionManager\"

class=\"org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager\"＞

＜property name=\"sessionFactory\"＞

＜ref bean=\"sessionFactory\"＞＜/ref＞

＜/property＞

＜/bean＞

＜!--定義用戶業務邏輯事務代理--＞

＜bean id=\"userServiceProxy\"class=\"org.springframework.transaction．interceptor．TransactionProxyFactoryBean\"＞

＜property name=\"transactionManager\"＞

＜ref bean=\"transactionManager\" /＞

＜/property＞

＜property name=\"target\"＞

＜ref local=\"userService\" /＞

＜/property＞

＜property name=\"transactionAttributes\"＞

＜props＞

＜prop key=\"userLogin\"＞PROPAGATION-REQUIRED，readOnly＜/prop＞

＜prop key=\"find*\"＞PROPAGATION-REQUIRED，readOnly＜/prop＞

＜/props＞ ＜/property＞＜/bean＞

＜!--以下是對Struts中的Action的初始化--＞

＜bean name=\"/userLogin\"

class=\"com.oa.action.userLoginAction\" singleton=\"1\"＞

＜property name=\"userService\"＞

＜ref local=\"userServiceProxy\"＞＜/ref＞

＜/property＞＜/bean＞

…

＜/beans＞

5.4 hibernate.cfg.xml配置

主要完成數據源信息和各個對象-關系映射文件的配置。

＜session-factory＞

…

＜mapping resource=\"com/oa/hbm/User.hbm.xml\" /＞

＜/session-factory＞

User.hbm.xml的配置為：

＜hibernate-mapping＞

＜class name=\"User\" table=\"t-user\"＞

＜id name=\"id\" column=\"id\" type=\"integer\"＞

＜generator class=\"native\"/＞

＜/id＞

…

＜/class＞

＜/hibernate-mapping＞

6 結 語

通過XML配置進行耦合，使得基于JavaEE的多層分布式構架在各個層面相對獨立，每個開發人員在基于XJW框架下相對獨立的工作，這樣很快就能夠形成開發的生產力，使開發人員有精力進行產品的業務分析和提高，從而使開發效率或是項目質量都獲得了顯著的提高。在實際的應用中，已經取得了良好的效果。

參考文獻

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作者簡介

張 俐 講師，碩士，高級軟件設計師。主要研究方向為軟件工程、系統開發。