基于JAVA WEB中MVC模式的研究與應(yīng)用

楊靜

摘要：MVC（Model-View-Controller）設(shè)計(jì)模式是現(xiàn)代軟件設(shè)計(jì)中一種非常重要的設(shè)計(jì)模式，也是WEB系統(tǒng)中常用的一種經(jīng)典模式，它實(shí)現(xiàn)了界面顯示與業(yè)務(wù)邏輯的分離。為了提高基于WEB系統(tǒng)中代碼的可重復(fù)性、可維護(hù)性、可移植性和系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性，從數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)、XML技術(shù)和DAO設(shè)計(jì)模式的角度，提出一種MVC改進(jìn)模式，并闡述了基于此模式進(jìn)行開發(fā)的技術(shù)和原理。

關(guān)鍵詞：MVC；Model；設(shè)計(jì)模式；Java Web

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）28-6668-04

1 MVC設(shè)計(jì)模式

MVC是一種經(jīng)典的程序設(shè)計(jì)概念，此模式將應(yīng)用程序分成3個(gè)部分，分別是模型層（Model）、視圖層（View）、控制層（Controller），其關(guān)系如圖1所示：

1.1 模型層（Model）

模型層是應(yīng)用程序的核心部分，主要由JavaBean組件來充當(dāng)，可以是一個(gè)實(shí)體對象或一種業(yè)務(wù)邏輯。負(fù)責(zé)表達(dá)和訪問數(shù)據(jù)，執(zhí)行商業(yè)邏輯和操作，維護(hù)應(yīng)用程序狀態(tài)。在MVC 模型中，它控制視圖的表現(xiàn)結(jié)果。它采用面向?qū)ο蟮姆椒ǎ?將問題領(lǐng)域中的對象抽象為應(yīng)用程序?qū)ο?。在這些抽象的對象中封裝了對象的屬性和這些對象所隱含的邏輯。模型可以接收來自視圖的查詢并做出響應(yīng)，在模型的數(shù)據(jù)變化的時(shí)候，它將通知視圖并提供后者訪問自身狀態(tài)的能力，視圖將根據(jù)模型的變化來更新自己，同時(shí)控制器也可以訪問模型的功能函數(shù)以完成相關(guān)的任務(wù)[1] 。

1.2 視圖層（View）

視圖層提供應(yīng)用程序與用戶之間的交互界面。它從模型中得到數(shù)據(jù)并按要求顯示出來，當(dāng)模型中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，視圖從模型中得到通知自動(dòng)更新視圖；它也可以將用戶輸入的信息傳送給控制器。在MVC模式中，這一層并不包含任何的業(yè)務(wù)邏輯，僅僅提供一種與用戶交互的視圖，在Web應(yīng)用中有JSP、HTML界面充當(dāng)。

1.3 控制層（Controller）

控制層用于對程序中的請求進(jìn)行控制，起到一種宏觀調(diào)控的作用，它可以通知容器選擇什么樣的視圖、什么樣的模型組件，在Web應(yīng)用中由Servlet充當(dāng)。

2 基于JSP的MVC設(shè)計(jì)模式

JSP（Java Server Pages）是由Sun公司倡導(dǎo)、許多公司參與建立的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它在HTML代碼中嵌入Java代碼片段（Scriptlet）和JSP標(biāo)簽，構(gòu)成JSP網(wǎng)頁。在接收到用戶請求時(shí)，服務(wù)器會(huì)處理Java代碼片段，然后生成處理結(jié)果的HTML頁面返回給客戶端，客戶端的瀏覽器將呈現(xiàn)最終的頁面效果。JSP頁面負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)顯示、業(yè)務(wù)邏輯、頁面控制等所有的工作，這給Web設(shè)計(jì)帶來了強(qiáng)耦合，維護(hù)困難，開發(fā)人員分工不明確，程序處理邏輯發(fā)雜等一系列問題。為了解決這種問題，Sun公司制定了兩種設(shè)計(jì)模式，模式一（Model1）和模式二（Model2）。Model1設(shè)計(jì)模式中，主要分兩層，視圖層和模型層。圖2稱之為模式一，雖然模式一實(shí)現(xiàn)了頁面顯示和業(yè)務(wù)邏輯的分離，但是在JSP頁面中不僅需要編寫顯示，而且很多業(yè)務(wù)邏輯、流程控制和調(diào)用JavaBean的程序代碼都出現(xiàn)在JSP頁面中，當(dāng)業(yè)務(wù)邏輯非常復(fù)雜時(shí)，大量的內(nèi)嵌代碼會(huì)使得整個(gè)頁面程序變得異常復(fù)雜，使整個(gè)項(xiàng)目再維護(hù)的時(shí)候顯得非常困難。采用Model1模式開發(fā)小型項(xiàng)目非常的方便，每組頁面實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能，當(dāng)需要對某個(gè)功能進(jìn)行修改時(shí)，需要修改很多地方，這樣不利用功能的擴(kuò)展和更新。

為了解決模式一種的緊耦合、復(fù)用性差、維護(hù)成本高的缺點(diǎn)，此時(shí)提出了Model2模式，如圖3所示。該圖表示的是一種把JSP與Servlets聯(lián)合使用來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)內(nèi)容服務(wù)的方法，即 MVC 模式。它可以很好地表達(dá)用戶與系統(tǒng)的交互模式以及整個(gè)系統(tǒng)的程序架構(gòu)模式。在該模式中，JSP充當(dāng)視圖層，主要負(fù)責(zé)視圖的顯示servlet充當(dāng)控制層，控制分發(fā)用戶的請求，根據(jù)用戶的請求，調(diào)用相應(yīng)的業(yè)務(wù)Bean，并將結(jié)果返回給適當(dāng)?shù)捻撁孢M(jìn)行顯示，JavaBean充當(dāng)模型層，主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)，因此在構(gòu)建 Web 應(yīng)用，采用Model2模式具有顯著的優(yōu)勢。

3 改進(jìn)的MVC模式

采用Model2模式開發(fā)項(xiàng)目時(shí)，在業(yè)務(wù)層中主要封裝了實(shí)體Bean和業(yè)務(wù)Bean，實(shí)體Bean主要用來封裝實(shí)體對象，而業(yè)務(wù)Bean主要是一些關(guān)于對數(shù)據(jù)庫的操作。此時(shí)在業(yè)務(wù)Bean就會(huì)涉及到數(shù)據(jù)庫的連接和關(guān)閉，當(dāng)在使用的過程中，如果頻繁的打開和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫是非常耗時(shí)和浪費(fèi)系統(tǒng)資源的，此時(shí)我們可以在業(yè)務(wù)層中加入一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接池，避免了數(shù)據(jù)庫頻繁的打開和關(guān)閉，提高了系統(tǒng)性能。當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目的業(yè)務(wù)比較復(fù)雜時(shí)，此時(shí)在Servlet中不僅有一些流程控制代碼和業(yè)務(wù)代碼，還有大量的數(shù)據(jù)處理代碼，此時(shí)應(yīng)該盡量減少在Servlet中的代碼，只讓Servlet做接收數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)功能，其它的事情放到外面去做，為了實(shí)現(xiàn)該功能，將在Servlet中對數(shù)據(jù)的一些處理操作代碼單獨(dú)封裝到Service層中，Servlet接收到用戶請求后，根據(jù)請求的目標(biāo)，直接跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的Service中，在Service中負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的處理和調(diào)用相應(yīng)的業(yè)務(wù)層。其實(shí)現(xiàn)流程圖如圖4所示。

4 基于MVC模式登陸模塊的實(shí)現(xiàn)

現(xiàn)在結(jié)合登陸模塊的開發(fā)，介紹MVC的在Java Web中的具體實(shí)現(xiàn)步驟，從而加深對MVC設(shè)計(jì)的理解。用戶填寫登陸信息的界面和通過驗(yàn)證并返回信息的界面都為視圖（View）；當(dāng)用戶填寫的信息通過Form表單提交后，此時(shí)需要根據(jù)action跳轉(zhuǎn)到指定的控制器（Controller），而此控制器主要是通過Servlet完成，Servlet需要在web.xml中進(jìn)行配置；通過控制器調(diào)用模型層（Model），連接數(shù)據(jù)庫，驗(yàn)證輸入信息是否在數(shù)據(jù)庫中存在。在此整個(gè)模塊所涉及到的程序清單如下表一各模塊的表述：

在數(shù)據(jù)庫連接時(shí)，通常采用JDBC技術(shù)，此技術(shù)作為一種數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，具有簡單易用的優(yōu)點(diǎn)。但使用這種模式進(jìn)行Web應(yīng)用程序開發(fā)，存在很多問題：首先，每一次Web請求都要建立一次數(shù)據(jù)庫連接，而建立連接是一個(gè)費(fèi)時(shí)并且耗費(fèi)內(nèi)存資源；其次，對于每一次數(shù)據(jù)庫連接，使用完后都得斷開，否則，如果程序出現(xiàn)異常而未能關(guān)閉，將會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的內(nèi)存泄漏，最終將不得不重啟數(shù)據(jù)庫。因此，這種開發(fā)不能控制被創(chuàng)建的連接對象數(shù)，系統(tǒng)資源會(huì)被毫無顧及的分配出去，如連接過多，也可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，服務(wù)器崩潰。此時(shí)我們采用數(shù)據(jù)庫連接池進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的打開和關(guān)閉。數(shù)據(jù)庫連接池的基本思想就是為數(shù)據(jù)庫連接建立一個(gè)“緩沖池”，預(yù)先在緩沖池中放入一定數(shù)量的連接，當(dāng)需要建立數(shù)據(jù)庫連接時(shí)，只需從“緩沖池”中取出一個(gè)，使用完畢之后再放回去。在配置數(shù)據(jù)庫連接池時(shí)需要修改Tomcat中的server.xml和項(xiàng)目中WEB-INF下的web.xml文件，再在程序中獲得已有連接。

在整個(gè)MVC設(shè)計(jì)中Model是其核心部分， 對于用戶登陸模塊，需要將輸入的數(shù)據(jù)或從數(shù)據(jù)庫中讀取的數(shù)據(jù)封裝到User類，從而各個(gè)模塊都能方便的使用該JavaBean對象了，而JavaBean在封裝的時(shí)候只需要書寫它的getXxx和setXxx方法就可以了，作為Model最重要的就是如何設(shè)計(jì)一個(gè)好的DAO模式來對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，為了以后能夠更好的進(jìn)行功能的擴(kuò)充，在DAO組件中先定義一個(gè)UserDAO接口，然后定義接口的UserDAOImpl實(shí)現(xiàn)類，在接口的實(shí)現(xiàn)類中定義的各種方法來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的操作，但不負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的連接和關(guān)閉操作，而要完成這一操作主要是通過代理來完成，并調(diào)用真實(shí)主題，通過一個(gè)DAOFactory工廠實(shí)現(xiàn)DAO的實(shí)例。部分代碼如下：

接口的實(shí)現(xiàn)類：

陸流程圖

5 結(jié)束語

采用MVC模式清晰將表達(dá)和內(nèi)容進(jìn)行了分離，開發(fā)人員負(fù)責(zé)Servlet和JavaBean，網(wǎng)頁設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)JSP頁面的開發(fā)，分工明確，非常適合大項(xiàng)目的開發(fā)，同時(shí)采用該模式開發(fā)設(shè)計(jì)清晰，獨(dú)立性強(qiáng)，易擴(kuò)充，易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，使各類人員都可以更加專注完成自己的工作，在Web開發(fā)中有顯著的優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

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