Java設計模式在基于MVC模式系統(tǒng)中的應用研究

摘 要：Java設計模式是對軟件系統(tǒng)設計中常見問題的可復用的經(jīng)典解決方案。本文討論了兩種Java設計模式：工廠模式和代理模式。設計了一個使用JSP和Servlet技術實現(xiàn)的基于MVC模式的系統(tǒng)架構。并研究了這Java的兩種設計模式在該MVC模式系統(tǒng)中的應用。

關鍵詞：工廠模式；代理模式；MVC模式

中圖分類號：TP311.52

1 Java設計模式

程序的設計模式是開發(fā)人員在開發(fā)當中不斷積累，總結出來的一種可以重用的方案。設計模式建立了一系列描述如何完成軟件開發(fā)領域中特定任務的規(guī)則，設計模式識別并確定類和實例層次上或組件層次上的抽象關系[1]。Java一共有23種設計模式，在此我們討論兩種模式。

1.1 工廠模式

工廠模式顧名思義用來生產(chǎn)產(chǎn)品的模式。在Java語言中，要創(chuàng)建對象常見方法是用new關鍵字，工廠模式從面向對象思想出發(fā)，把每次對象的創(chuàng)建看成是一個工廠生產(chǎn)一件產(chǎn)品，即把new類名（）替換成工廠類調用生產(chǎn)產(chǎn)品的方法。它涉及到的角色有三種：（1）工廠類角色：是工廠模式的核心，有一定的邏輯。在Java中由具體類實現(xiàn)；（2）抽象產(chǎn)品角色：是具體產(chǎn)品繼承的父類或實現(xiàn)的接口。在Java中由接口或抽象類實現(xiàn)；（3）具體產(chǎn)品角色：工廠類所創(chuàng)建的對象就是此角色的實例。在Java中由具體類實現(xiàn)。

1.2 代理模式

代理模式指的就是一個角色代表另一個角色采取行動。在某些情況下，一個客戶不想或不能直接引用另一個對象，而代理對象可以在客戶端和目標對象之間起到中介的作用。靈活使用代理模式在實際應用中可以解決許多問題[2]。代理模式一般涉及到的角色有：（1）抽象角色：聲明真實對象和代理對象的共同接口；（2）代理角色：代理對象內部含有對真實對象的引用，從而可以操作真實對象，同時代理對象提供與真實對象相同的接口，在任何時刻都能代替真實對象；（3）真實角色：代理角色所代表的真實對象，是我們最終要引用的對象。

代理模式又分靜態(tài)代理和動態(tài)代理，靜態(tài)代理中代理角色的一個接口只能服務于一種類型的類，動態(tài)代理不管真實角色如何變化，代理角色只需一個接口。Java在Java.lang.reflect包中提供了動態(tài)代理類，Java的動態(tài)代理可以勝任大規(guī)模程序。

2 JSP+Servlet技術的MVC模式系統(tǒng)

在JSP和Servlet技術實現(xiàn)的基于MVC模式的B/S系統(tǒng)中，M（Model，模型）由Java類實現(xiàn)，V（View，視圖）由JSP實現(xiàn)，C（Controller，控制器）由Servlet實現(xiàn)。以登錄功能為例說明MVC模式的系統(tǒng)實現(xiàn)。

首先為登錄的用戶提供一個登錄界面login.jsp，用戶在登錄后，跳轉到LoginServlet中執(zhí)行返回成功或失敗信息。LoginServlet訪問業(yè)務層接口LoginService進行登錄流程的判斷，在該判斷過程中需要通過DAO（Data Access Object，數(shù)據(jù)訪問層）接口進行數(shù)據(jù)訪問。執(zhí)行過程如圖1所示。

圖1 登錄執(zhí)行過程

3 工廠模式的應用

在上面設計的系統(tǒng)中，V層對C層的請求訪問可以通過JSP頁面的設計和web.xml的配置實現(xiàn)，而C層對M層的訪問，以及在M層內部，業(yè)務邏輯類LoginService對LoginDAO的訪問都需要通過定義接口對象訪問。應用工廠模式實現(xiàn)接口對象訪問，首先創(chuàng)建抽象產(chǎn)品角色：數(shù)據(jù)訪問接口LoginDAO和業(yè)務邏輯接口LoginService；然后創(chuàng)建具體產(chǎn)品角色：也就是接口的實現(xiàn)類，分別為LoginDAOImpl和LoginServiceImpl，最后，定義工廠類角色：DAOFactory和ServiceFactory，在每次訪問接口時，都通過工廠類生產(chǎn)業(yè)務邏輯類對象和數(shù)據(jù)訪問DAO對象。

工廠類中的方法定義為static，使用時可以直接用工廠類調用方法獲得實例對象。數(shù)據(jù)訪問類的工廠類DAOFactory具體實現(xiàn)代碼如下：

public class DAOFactory{

public static LoginDAO getLoginDAOInstance（Connection conn）

{return new LoginDAOImpl（conn）；}

}

其中Connection為數(shù)據(jù)庫連接類，將其對象做形參，可保證一次服務的數(shù)據(jù)增、刪、改、查只打開一次數(shù)據(jù)連接。

4 動態(tài)代理模式的應用

在軟件系統(tǒng)中經(jīng)常會有一些功能，如日志、事務管理、安全檢查等是與系統(tǒng)本身的業(yè)務無關的。如果將這些功能加入到原有的程序代碼中會使業(yè)務邏輯變得復雜，這個時候就需要代理機制來實現(xiàn)。使用動態(tài)代理模式實現(xiàn)登錄方法調用前輸出提示信息的日志功能。首先，抽象角色為接口LoginService，有l(wèi)ogin方法完成登錄；具體角色為實現(xiàn)類LoginServiceImpl，調用LoginDAO完成登錄的業(yè)務邏輯。其次使用Java提供的InvocationHandler接口，完成代理角色及代理類的定義。關鍵代碼如下：

public class LogHandler implements InvocationHandler{

……

public Object invoke（Object proxy， Method method， Object[] args） throws Throwable{

System.out.println（\"輸出的提示信息\"）；

method.invoke（sub， args）；

return 1；

}

}

在代理類中，可任意增加與系統(tǒng)本身業(yè)務邏輯無關的任何代碼，在此，下劃線為日志功能代碼。代理模式相關類定義好后，在調用時需要首先使用工廠類創(chuàng)建業(yè)務層被代理對象lsi，再創(chuàng)建代理對象ls，關鍵代碼如下：

Class cls= lsi.getClass（）；

LoginService ls=（LoginService）

Proxy.newProxyInstance （cls.getClassLoader（），cls.getInterfaces（），new LogHandler（lsi））；

ls.login（）；

5 結束語

本文討論了Java的工廠模式和代理模式在基于MVC系統(tǒng)中的具體應用，并以登錄功能為例，詳細說明了JSP和Servlet技術搭建的MVC軟件系統(tǒng)的執(zhí)行過程，以及兩種模式在登錄功能實現(xiàn)中的具體應用和關鍵代碼。Java的設計模式，是開發(fā)人員不斷積累經(jīng)驗的成果，所以在系統(tǒng)開發(fā)中，合理使用設計模式，使代碼具有可重用性，且易于他人理解。

參考文獻：

[1]侯瑞春，高健，劉學義.JAVA設計模式在工作流管理系統(tǒng)中的應用研究[J].微計算機信息，2010.

[2]丁民豆.代理模式的研究與使用[J].電腦知識與技術，2011.

作者簡介：楊新艷（1982-），女，山東青島人，研究生，講師，研究方向：計算機應用技術；蘇愛玲（1979-），女，山東青島人，研究生，講師，研究方向：計算機應用技術。

作者單位：青島工學院，山東青島 266300

基金項目：2013年山東省高?？萍加媱澴曰I經(jīng)費項目（項目編號：J13LN78）。