MVC設計模式在基于WEB的遠程測控系統軟件開發中的應用

摘要:MVC是一種目前廣泛流行的軟件設計模式。在遠程測控軟件系統中選擇和應用MVC模式，實現了系統對不同硬件平臺的支持，及系統良好的可維護性和擴展性，特別是一個模型運行的同時可建立多個視圖，方便用戶使用。

關鍵詞:設計模式;MVC;視圖

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)26-7424-02

Application of MVC Design Pattern in Web-Based Remote Measurement and Control System

ZHAO Qing-yan

(Zhongshan Polytechnic， Zhongshan 528404， China)

Abstract: MVC is a popular and widespread software design pattern at present. The remote measurement system support different hardware platform using MVC design pattern .It is important in improving software stability， expansibility and maintainability. The multi-view will be created while the software model is running， thus provide convenient use for customer.

Key words: design pattern; MVC; view

近年來，許多企業建立了自己 Intranet網絡 ，為實現數據的共享和交換提供了有利條件。同時隨著測試技術和計算機技術的發展，將教學、科研、生產中的測試儀器接入網絡，通過基于 Web服務器的網頁進行操作和控制，把測試數據以曲線和圖像方式顯示在屏幕上或打印出來，有助于實現測試儀器資源和數據的共享，提高設備利用率。在對基于WEB的遠程測控系統軟件的開發中，考慮如何提高系統的穩定性，可擴展性以及良好的可維護性，采用了MVC設計模式。

1 設計模式MVC

設計模式的概念正是在研究軟件復用的過程中被提出的。Erich Gamma等人提出的設計模式是面向對象建模的一種輔助設計手段，它以模板方式解決面向對象設計的問題，可幫助設計者尋找合適的對象、確定對象的粒度、指定對象接口和描述對象的實現，從而降低了問題的復雜度，提高了工作效率，達到了較好的可重用性。軟件業于 1995年首次廣泛采用設計模式。

MVC設計模式構架包括三個部分:模型(Model)、視圖(View)、控制器(Controller)。模型 Model是 應用對象用來封裝核心數據和應用系統的功能，獨立于特定的輸出表示和輸入行為。視圖View是Model在屏幕上的表示，一個View從Model得到要顯示的數據，但一個Model可以對應多個View。 控制器Controller定義用戶界面對用戶輸人的響應方式，它接受輸入，即事件，如鼠標移動、單擊左鍵等。事件被翻譯成服務請求，或者發送給 Model或者發送給 View。不使用 MVC，用戶界面設計往往將這些對象混在一起，而MVC則將它們分離以提高靈活性和復用性。

模型、視圖與控制器的分離，使得一個模型可以具有多個顯示視圖。如果用戶通過某個視圖的控制器改變了模型的數據，所有其它依賴于這些數據的視圖都應反映到這些變化。因此，無論何時發生了何種數據變化，控制器都會將變化通知所有的視圖，導致顯示的更新。

MVC中的模型、視圖和控制如圖1所示。

采用MVC設計模式的進行系統設計的優勢:

1)各司其職，互不干涉

在 MVC模式中，3個層各司其職，所以如果一旦哪一層的需求發生了變化，就只需要更改相應的層中的代碼而不會影響到其它層中的代碼。

2)有利于開發中的分工

在 MVC模式中，由于按層把系統分開，那么就能更好的實現開發中的分工，網頁設計人員可以進行開發視圖層中的 JSP，對業務熟悉的開發人員可開發業務層，而其它開發人員可開發控制層。

3)有利于組件的重用

分層后更有利于組件的重用.如控制層可獨立成一個能用的組件，視圖層也可做成通用的操作界面。

2 基于WEB的遠程測控軟件系統中MVC設計模式的應用

基于WEB的遠程測控軟件系統將WEB服務器引入到現場測試和控制設備中，在相應的硬件平臺和軟件系統的支持下，使傳統的測控設備轉變為具備了以TCP/IP為底層通信協議，WEB技術為核心的基于INTERNET的網絡檢測和控制設備。系統架構如圖2所示。

MVC在遠程測控系統設計中的應用需要完成以下工作，如圖3所示。

2.1 分析系統功能，分離功能模型

考慮到系統的開發效率、維護和方便及系統的可擴展性，本系統的開發采用 J2EE的分布式應用技術。本系統的設計模式采用MVC(模型-視圖-控制器)模式，如圖4所示。

通過對遠程測控軟件系統的模塊進行分解，將軟件系統分為數據采集模塊，數據轉換處理模塊和數據顯示模塊，分別對應于MVC模式的三個部分。其中模型(Model)對應于數據的采集和計算，由實體BEAN提供了數據，封裝了數據和對數據的操作。視圖(View)對應于數據顯示模塊，是應用和用戶之間的接口。控制(Controller)對應于儀器控制和視圖控制兩部分，負責根據用戶的行為將用戶的請求分發到相應的模型，并將模型的反饋及時反應到視圖上。

2.2 模型的設計

本系統軟件中模型是以JavaBean的組件形式實現的。它實現的功能包括:數據的采集，數據的刻度計算，數據的存儲，數據的操作。數據的采集負責硬件平臺的初始化，儀器的初始化，儀器數據的中斷響應，數據幀的采集，數據幀的重組等。數據的刻度計算主要是根據不同的儀器實現數據的刻度計算，包括刻度系數表的獲取、刻度計算、深度延遲計算等。數據存儲主要是原始數據的存儲和處理后數據的存儲。數據的操作是視圖和模型之間數據交互的接口，它主要提供數據輸入和輸出功能。

2.3 視圖的設計

視圖視圖層又稱表示層，對應于數據顯示模塊，是應用和用戶之間的接口，即用戶所看到的界面表示，通過調用模型中的數據操作方法，提取測控數據，根據不同的測試數據提供曲線、波列、圖像等多種表現形式。在本系統中，視圖的實現采用進程間通訊的方式，利用JSP實現數據的可視化表示，它與模型之間通過TCP/IP網絡進行通訊。

2.4 控制的設計

控制(CONTROLER)對應于儀器控制和視圖控制兩部分，儀器控制是用戶根據視圖中的曲線和圖像信息，對儀器發出狀態控制命令，視圖控制則是用戶對視圖顯示參數的調整，包括鼠標和鍵盤的響應及用戶對原始圖的特殊要求如圖形位置擺放，顏色的調整等。控制層負責根據用戶的行為將用戶的請求分發到相應的模型，并將模型的反饋及時反應到視圖上。

3 結束語

MVC設計模式是開發Web應用的一種非常優秀的設計模式。本系統基于J2EE平臺構建，采用MVC模式設計，由于JSP(View)、Servlet(Controller) 、JavaBean(Model) 之間的松耦合，使得非常容易實現一個模型運行同時建立多個視圖，而且方便地實現了對不同硬件平臺的支持。由于界面設計和邏輯編程的分離，使得系統具有良好的可維護性和擴展性，并且有效地控制了系統的開發和維護成本。

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