基于Struts 2和Hibernate實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

袁宏杰 石爽 康彥叢 劉也暢

摘要：Struts 2是一個(gè)用來快速生成Model 2 應(yīng)用程序的框架，而Model 2 是基于MVC 模式的。用Struts 可簡(jiǎn)化Web 應(yīng)用的開發(fā)，增加了軟件重用率，解決了信息系統(tǒng)中開發(fā)效率、降低成本、可擴(kuò)展性、靈活性等問題。

關(guān)鍵詞： Struts2； MVC； Hibernate信息系統(tǒng)

基于Struts框架開發(fā)出來的Web 應(yīng)用，越來越成熟，系統(tǒng)更靈活，并利用后期維護(hù)和管理。Struts2開發(fā)更適合于團(tuán)隊(duì)協(xié)作開發(fā)，開發(fā)成員可以按層開發(fā)，分工更加合理。

1 實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的總體需求

實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的總體需求，能夠?qū)崿F(xiàn)排課管理、實(shí)驗(yàn)室日常運(yùn)行管理、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)室人員管理、實(shí)驗(yàn)室耗材管理。整體功能結(jié)構(gòu)圖如下：

2 實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)

實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)系統(tǒng)基于Struts2和Hibernate提供了開發(fā)基于 MVC 應(yīng)用模式的開源框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，Struts實(shí)現(xiàn)了 MVC 的各項(xiàng)特性，并將其應(yīng)用于 Web 應(yīng)用開發(fā)中。 Struts 提供的組件由 3 個(gè)部分，包括模型層、視圖層和控制器，在模型層與Hibernate框架耦合，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的松耦合和持久化訪問。實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)如下圖所示

3 實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指根據(jù)用戶的需求，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫(kù)模式，最終設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和建立數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)的過程。根據(jù)功能模塊的劃分，系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)的要求，本系統(tǒng)采用 My SQL 設(shè)計(jì)。

4 實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)成四架構(gòu)模式，表示層（Viewer），控制層（Controller）， 服 務(wù) 層（DAO） 和 數(shù) 據(jù) 持 久 層（DataPersistence）。下面分別介紹它們的實(shí)現(xiàn)方式。

4.1 表示層技術(shù)實(shí)現(xiàn)

表示層主要采用Ajax（Asynchronous JavascriptAnd XML，異步 JavaScript 和 XML）和標(biāo)簽庫(kù)。首先客戶端初始化請(qǐng)求參數(shù)后轉(zhuǎn)發(fā)給業(yè)務(wù)邏輯層，最后將處理結(jié)果返回至客戶端。系統(tǒng)采用 Struts2 標(biāo)簽庫(kù)（Strutstags）和 ONGL 表達(dá)式來實(shí)現(xiàn)表示層的開發(fā)，在 JSP 文件中通過 <%@ taglibprefix=“s” uri=“/Struts=tags”%> 引入標(biāo)簽庫(kù)。

4.2 控制層的實(shí)現(xiàn)

控 制 層 是 Struts2 框 架 的 核 心 組 件， 主 要由 Action 類 文 件 組 成。Struts2 控 制 器 有 兩 部 分，StrutsPrepareAndExecuteFilter 和業(yè)務(wù)控制器 Action。

排課模塊控制類為PaikeAction.java。實(shí)驗(yàn)室管理員點(diǎn)擊JSP視圖頁(yè)面的排課請(qǐng)求后，系統(tǒng)首先通過 Request 對(duì)象到達(dá)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯層，最終轉(zhuǎn)交給在 Struts.xml 文件中配置的paike.Action，一旦返回該Action，則會(huì)在配置文件中查找相應(yīng)的 Result。這些頁(yè)面和ActionMapper 一起通過 Response 對(duì)象返回給排課請(qǐng)求的 URL。本模塊的控制層過程如下圖：

4.3 業(yè)務(wù)邏輯層的實(shí)現(xiàn)

在業(yè)務(wù)邏輯層，每個(gè)業(yè)務(wù)涉及到的持久層對(duì)象和數(shù)據(jù)訪問對(duì)象（DAO）。業(yè)務(wù)邏輯層被設(shè)計(jì)在DAO 層之上，系統(tǒng)中會(huì)存在多個(gè)DAO 類，而業(yè)務(wù)邏輯類只有一個(gè)，在本系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成了一個(gè)接口，通過實(shí)現(xiàn)該接口來用于視圖組件與控制組件之間傳遞數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)邏輯層有兩個(gè)文件，ExamService.java 及其實(shí)現(xiàn)類ExamServiceImpl.java。如圖所示：

4.4 數(shù)據(jù)持久層的實(shí)現(xiàn)

實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的DAO層實(shí)現(xiàn)是通過Hibernate API 來實(shí)現(xiàn)公共的 DAO 接口 ， 首先取得當(dāng)前進(jìn)程的 Session 對(duì)象，利用Session對(duì)象開始一個(gè)事務(wù)得到持久化對(duì)象，最后提交事務(wù)，關(guān)閉Session。DAO 層調(diào)用 Hibernate提供的各種方法，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯時(shí)，將數(shù)據(jù)（對(duì)象）進(jìn)行持久化操作。

本系統(tǒng)通過DAO與ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)相連，所有配置及連接參數(shù)保存到hibernate.cfg.xml文件中。

5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵開發(fā)策略

（1）為了提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，減少客戶端與應(yīng)用服務(wù)器的頻繁交互，將一些校驗(yàn)放到了頁(yè)面上進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)完成后，如果有錯(cuò)誤立即反饋給用戶，否則再提交服務(wù)器完成后續(xù)流程。

（2）系統(tǒng)采用插件實(shí)現(xiàn)異步提交的數(shù)據(jù)，減少了因部分頁(yè)面修改要刷新全部頁(yè)面的操作，減輕了CPU的競(jìng)爭(zhēng)。

（3）改變了一個(gè)HTTP表單、ACTION、ActionForm一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，利用多個(gè)HTTP表單對(duì)應(yīng)一個(gè)ActionForm和Action，將不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，調(diào)用同一個(gè)Action的不同方法實(shí)現(xiàn)，使程序流程更加清晰簡(jiǎn)練，便于后期維護(hù)管理。

6 結(jié)語(yǔ)

本研究?jī)?nèi)容是一個(gè)基于 MVC 模式的 B/S 架構(gòu)在實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法及具體實(shí)現(xiàn)過程，該系統(tǒng)采用 Java EE 主流框架 Struts2 與Hibernate 作為技術(shù)路線，同時(shí)采用了開源插件，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用數(shù)據(jù)在各層之間的低耦合高內(nèi)聚，提高了系統(tǒng)的可用性和可擴(kuò)展性。

參考文獻(xiàn)：

[1]范新燦.基于 Struts、Hibernate、Spring 架構(gòu)的 Web應(yīng)用開發(fā)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014.09.

[2]李剛.輕量級(jí) Java EE 企業(yè)應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014.10.

[3]梁勝彬，喬保軍，李小麗，王金科，渠慎明，史蕊，王龍葛.Java Web應(yīng)用開發(fā)與實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2016.09.