基于MVC模式的科研團隊空間協(xié)同系統(tǒng)開發(fā)

文/李朕 阮華

基于MVC模式的科研團隊空間協(xié)同系統(tǒng)開發(fā)

文/李朕 阮華

本文針對科研團隊個性化系統(tǒng)的需求，設計和開發(fā)了一個采用MVC模式基于ExtJS+Spring+Hibernate框架的科研團隊空間協(xié)同系統(tǒng)。論文詳細闡述了系統(tǒng)的設計方案和技術框架，并以系統(tǒng)中公告管理模塊為例具體描述了系統(tǒng)MVC模式的開發(fā)實現(xiàn)過程，其中，Spring負責業(yè)務邏輯，Hibernate構建數(shù)據(jù)持久層，ExtJS實現(xiàn)前臺頁面顯示。結果表明，該科研團隊空間系統(tǒng)開發(fā)框架層次分明，實現(xiàn)了頁面顯示與業(yè)務邏輯的高效分離，開發(fā)效率提高近20%，具有較高的靈活性、可移植性和擴展性，應用效果良好。

ExtJS Spring Hibernate 科研團隊空間 MVC 開發(fā)研究

1 引言

科研單位每年會承擔大量的科研項目和課題，這些項目以及它們之后的持續(xù)性研究鎖積累的科研文檔資料對科研人員的后續(xù)研究具有十分重要的價值。如何將它們進行高效管理，在研究團隊內部實現(xiàn)交流和共享，很大程度上會影響項目組的工作效率。“科研團隊空間系統(tǒng)系統(tǒng)”就是在這樣的背景下提出的。在團隊空間系統(tǒng)中，科研人員將建立起以項目為基礎的研究團隊，并在團隊與團隊之間、團隊與科研人員之間實現(xiàn)信息與資源的管理、共享。

另一方面，Java EE框架在保留技術安全性、擴展性、平臺無關性和可維護性優(yōu)勢的同時，彌補了傳統(tǒng)開發(fā)平臺顯示、業(yè)務和數(shù)據(jù)的高耦合等問題，成為當前Web系統(tǒng)的主要解決方案之一。本文采用當前較為流行的Spring + Hibernate開源框架組合，再結合ExtJS作為與用戶交互的前端，搭建一個高效的富Web應用軟件開發(fā)框架—基于Ext+ Spring + Hibernate的科研團隊空間系統(tǒng)開發(fā)平臺，完成系統(tǒng)的設計和開發(fā)工作。

2 系統(tǒng)功能設計

依據(jù)科研團隊工作的實際需要和系統(tǒng)的特點，科研團隊空間可分為三大部分：團隊空間業(yè)務、控制面板和系統(tǒng)管理。團隊空間業(yè)務模塊是系統(tǒng)的核心模塊，主要包括團隊導航、我的團隊、創(chuàng)建團隊、文檔中心、協(xié)同寫作、科研日志、團隊資料、團隊設定、公告通知等子模塊；控制面板模塊負責對個系統(tǒng)中的每個科研人員個人信息進行設置，包括個人信息、密碼修改和站內短信中心等；系統(tǒng)管理模塊負責對整個團隊空間進行系統(tǒng)管理，包括團隊分類管理、團隊管理、日志管理、通知管理、文檔資料管理、系統(tǒng)備份和系統(tǒng)還原功能。

圖1：科研團隊空間系統(tǒng)功能模塊

3 系統(tǒng)技術架構

本文的系統(tǒng)在技術架構上采用ExtJS+Spring+Hibernate組成的開源框架，以MVC（Model-View-Control） 為 開 發(fā) 模式，結構上按業(yè)務功能分為表示層、業(yè)務層和數(shù)據(jù)持久層。開發(fā)環(huán)境選用功能完整的MyEclipse7.5；底層數(shù)據(jù)庫為MySQL。

系統(tǒng)采用Spring 提供的MVC功能進行系統(tǒng)開發(fā)。MVC分別代表模型(Model)，視圖(View)和控制Controller)，在MVC架構中，Model(模型)代表了應用程序的核心功能，它負責處理用戶的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)業(yè)務邏輯可用Spring這樣的構件對象來處理業(yè)務；View(視圖)是用戶看到并與之交互的界面，它向用戶顯示相關的數(shù)據(jù)，并能接收用戶的輸入數(shù)據(jù)，但是它并不進行任何實際的業(yè)務邏輯；Controller(控制器)負責接收用戶的請求和數(shù)據(jù)，接著它會做出判斷將請求和數(shù)據(jù)交由哪一個模型來處理，最后調用視圖來顯示模型返回的數(shù)據(jù)。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)詳細實現(xiàn)

4.1.1 搭建環(huán)境和數(shù)據(jù)庫建立

在集成開發(fā)環(huán)境MyEclipse7.5搭建上述MVC框架（導入ExtJS、Spring、Hibernate包），應用前面構架的Spring MVC平臺進行開發(fā)和系統(tǒng)實現(xiàn)。首先結合系統(tǒng)業(yè)務功能需求，在MySQL數(shù)據(jù)庫中建立數(shù)據(jù)表。建表后，分別用Hibernate實現(xiàn)數(shù)據(jù)持久層（數(shù)據(jù)對象），用ExtJS實現(xiàn)表現(xiàn)層（前臺界面），用Spring整合表現(xiàn)層、數(shù)據(jù)持久層和業(yè)務層，從而達到各個功能模塊的目標。

4.1.2 數(shù)據(jù)持久層

首先需要完成數(shù)據(jù)持久層的實現(xiàn)：使用Hibernate實現(xiàn)對象關系的映射，建立數(shù)據(jù)庫中與表的字段相對應的類，如公告管理模塊在數(shù)據(jù)庫中對應的表為公告管理表（sys_public_ post），因此建立SysPublicPost.java類，并建立表sys_public_post的映射文件SysPublicPost. hbm.xml，實現(xiàn)Hibernate的數(shù)據(jù)對象映射，從而可以在后面的業(yè)務邏輯工作中，直接操作映射出來的數(shù)據(jù)對象類，進行數(shù)據(jù)讀取、新增、刪除和編輯。

4.1.3 MVC模式開發(fā)—頁面和業(yè)務邏輯

View--視圖層：

在Spring MVC中，使用JSP作為網(wǎng)頁顯示文件，JSP文件中幾乎沒有Java代碼，只有HTML/ExtJS代碼，也就是說，JSP文件只作為視圖(View)模板使用。其中，使用ExtJS來設計可實現(xiàn)重復使用的網(wǎng)頁組件，并運用Spring進行頁面邏輯呈現(xiàn)。

Controller--控制層：

Spring內建了一個MVC框架，以Servlet分發(fā)器為中心，將Web請求分發(fā)到各個不同的處理器進行處理。該Servlet就是Spring提供的DispatcherServlet，它必須在Web.xml里配置，同時可以配置多個DispatcherServlet，且每個DispatcherServlet都會加載和應用相關的xml文件。科研團隊空間系統(tǒng)的Web.xml核心代碼對servlet和servlet-mapping做了配置。

Model—業(yè)務模型層：

首先，依據(jù)業(yè)務功能需求定義業(yè)務邏輯類的接口方法ISysService，每個接口方法處理一項具體的業(yè)務需求，如添加、刪除等；其次，依據(jù)特定的業(yè)務處理過程編寫SysServiceImp實現(xiàn)類來實現(xiàn)ISysService中的接口方法。在接口實現(xiàn)過程中，若需要與數(shù)據(jù)層進行交互，則調用數(shù)據(jù)訪問類DAO中的數(shù)據(jù)訪問方法完成。若現(xiàn)有方法不能滿足應用需求，則可依據(jù)實際情況編寫新類繼承DAO類，并在新類中添加所需的方法。每個SysServiceImp類都要實現(xiàn)setSysDao方法，用于將管理和調用數(shù)據(jù)訪問類DAO的工作交由Spring框架來完成；最后，在ApplicationContext.xml中進行配置：為SysServiceImp類配置＜bean＞對象和注入數(shù)據(jù)訪問對象。

可以看到，MVC架構的開發(fā)模式，使得系統(tǒng)將Java Bean抽象為模型層，JSP/ExtJS獨立成為視圖層。當用戶登陸后對公告進行顯示、新增、編輯、刪除等操作時，JSP/ExtJS頁面將控制權交給Servlet，Servlet將封裝的HttpServletRequest、HttpServletResponse作 為參數(shù)傳給Bean處理；Bean將處理結果放入HttpServlet-Response；Servlet再次獲得控制權，將處理的結果交給ExtJS預處理器，最后完成組件的頁面顯示，該過程如圖3所示。這樣，系統(tǒng)的前端技術與后端技術不僅完全分離，客戶端載荷也得到了簡化。

4.2 系統(tǒng)實現(xiàn)效果

基于ExtJS、Spring和Hibernate的科研團隊空間系統(tǒng)完整實現(xiàn)了1.1節(jié)所設計的模塊功能，并順利部署運行，具體實現(xiàn)效果如圖2。

圖2：系統(tǒng)應用整體效果圖

4.3 系統(tǒng)性能

ExtJS前臺框架與Spring、Hibernate技術的結合，在系統(tǒng)的開發(fā)和實際運行測試中，與同類型Java EE系統(tǒng)或Web系統(tǒng)比較，具有以下幾個方面的性能優(yōu)勢：

4.3.1 頁面顯示與業(yè)務邏輯層分離

在Spring的MVC框架中，ExtJS有效地促進了從業(yè)務邏輯中分離出頁面表現(xiàn)。開發(fā)人員可以將精力集中于模型層、控制層、數(shù)據(jù)層的設計以及進行復雜的數(shù)據(jù)封裝和業(yè)務邏輯處理。在本系統(tǒng)的開發(fā)中，即做到了上述前臺頁面與后臺業(yè)務邏輯的有效分離，同時，項目中開發(fā)的業(yè)務邏輯和實現(xiàn)類也可以為今后系統(tǒng)開發(fā)所用。因此，與同類的其它Web系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)具有明顯的可移植性和復用性優(yōu)勢。

4.3.2 豐富的客戶端組件

本系統(tǒng)使用ExtJS前臺頁面顯示，它免去了繁瑣的CSS設置，換句話說，ExtJS可以通過簡單的JavaScrip代碼實現(xiàn)富客戶端的用戶體驗，也避免了傳統(tǒng)JSP/Html頁面美工制作難且出力不討好的矛盾。

4.3.3 模塊化實現(xiàn)，縮短數(shù)據(jù)讀寫和操作等待時間

通過流行框架Spring、Hibernate和新興ExtJS框架技術的結合，系統(tǒng)構建一個具有強適應的體系架構和全新快速用戶體驗的新一代網(wǎng)絡應用。在實際應用測試中，由于采用了ExtJS+Sping+Hibernate的組合，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀取、寫入和響應時間比其它同類型的Web系統(tǒng)短18%，獲得了明顯的數(shù)據(jù)交互效率提升。

5 總結

本文將基于ExtJS + Spring +Hibernate的MVC開發(fā)架構應用在科研團隊空間系統(tǒng)開發(fā)中，由Hibernate構建數(shù)據(jù)持久層，Spring負責業(yè)務邏輯，ExtJS實現(xiàn)前臺頁面顯示的模式有效地將頁面和業(yè)務邏輯分離，達到提高開發(fā)效率，簡化開發(fā)復雜度，實現(xiàn)富客戶端全新體驗的。開發(fā)結果表明，該系統(tǒng)開發(fā)層次分明，在與同類型的系統(tǒng)比較測試中，開發(fā)效率和運行速度提高近20%，具有良好的復用性、靈活性、擴展性和可維護性。

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作者單位中國工程物理研究院科技信息中心 四川省綿陽市 621900

李朕（1983-），男，四川省綿陽市人。碩士學位。工程師。2009年碩士畢業(yè)，現(xiàn)在中國工程物理研究院從事信息技術研究，在國內外刊物上發(fā)表論文2篇，SCI、EI收錄各一篇。