基于SSM整合框架的快速開發(fā)技術研究

長江大學計算機科學學院碩士研究生作業(yè)簿年級計算機科學S151專業(yè)計算機科學與技術課程名稱計算機新技術專題姓名熊魏交作業(yè)時間2023年10月8日基于SSM整合框架的快速開發(fā)技術研究熊魏長江大學計算機科學學院S151班學號:2023713901引言框架，即framework。其實就是某種應用的半成品，把不同應用程序中有共性的一些東西抽取出來，做成一個半成品程序，這樣的半成品就是所謂的程序框架。軟件系統(tǒng)開展到今天已經(jīng)很復雜了，特別是效勞器端軟件，涉及到的知識、內(nèi)容、問題太多，在某些方面使用別人成熟的框架，就相當于讓別人幫你完成一些根底工作。你只需要集中精力，完成系統(tǒng)的業(yè)務邏輯設計，這樣每次開發(fā)就不用白手起家，而是可以在這個根底上開始搭建。使用框架的最大好處：減少重復開發(fā)工作量、縮短開發(fā)時間、降低開發(fā)本錢，同時，還有其它的好處，如：使程序設計更合理，程序運行更穩(wěn)定等?；谶@些原因，根本上現(xiàn)在在開發(fā)中，都會選用某些適宜的開發(fā)框架，來幫助快速高效的開發(fā)應用系統(tǒng)?？蚣艿倪x擇，就是看哪個框架最適宜，從而減少開發(fā)的工作量，提高開發(fā)的效率和質量，并有效減少維護的工作量，最終到達節(jié)約綜合開發(fā)成，本獲取更多的收益。下面簡單了解一下SpringMVC+Spring+Mybatis三大框架。2.技術架構系統(tǒng)采用以spring為核心并整合了Springmvc和mybatis的3個輕量級框架技術的組合，即SSM整合框架。利用SSM整合框架可開發(fā)出分層、易擴展、易維護的企業(yè)級應用系統(tǒng)。，能夠極大地滿足系統(tǒng)的需求。SSM框架結構圖如圖2所示。隨著web應用的規(guī)模、復雜度不斷升級，對軟件架構的復用性、可靠性、可擴展性都提出了較高的要求。本課題采用了MVC這一軟件架構模式，該模式成功實現(xiàn)了動態(tài)的程序設計，簡化了后續(xù)對程序的修改以及擴展，使局部程序的重復利用成為可能。此外，此模式簡化了應用程序的復雜度，使程序結構更直觀?；贛VC架構模式，本系統(tǒng)采用SSM框架，即Struct2，spring3.0，mybatis框架組合，采用此框架技術可以提高開發(fā)效率、降低程序的復雜度。圖1SSM框架結構圖圖1SSM框架結構圖3MVC設計模式MVC設計模式[1]是一種目前廣泛流行的軟件設計模式，它把一個應用的各流程按照Model〔模型〕、View〔視圖〕、Controller〔控制器〕的方式進行別離。本系統(tǒng)所采用的SSM整合框架就是根據(jù)MVC設計模式的根底上開展起來，其中Struts2就是采用MVC模式建立起來的框架技術，而Struts2正是需要與spring、Mybatis進行無縫的集成，才能真正發(fā)揮MVC模式的作用。圖2MVC設計模式的工作原理圖2MVC設計模式的工作原理如圖1所示MVC設計模式的工作原理View局部即是應用程序的用戶界面，用戶通過View層發(fā)送請求提交到Controller層；Controller層接受請求根據(jù)具體需求調(diào)用Model層來處理，再根據(jù)Model層調(diào)用回來的結果進行跳轉?？芍狢ontroller層在整個流程中起到了橋梁的作用，控制數(shù)據(jù)的流向；而Model層負責業(yè)務邏輯的處理和數(shù)據(jù)庫訪問。4SpringMVC技術研究SpringWebMVC是一種基于Java的實現(xiàn)了WebMVC設計模式的請求驅動類型的輕量級Web框架，即使用了MVC架構模式的思想，將web層進行職責解耦，基于請求驅動指的就是使用請求-響應模型，框架的目的就是幫助我們簡化開發(fā)，SpringWebMVC也是要簡化我們?nèi)粘eb開發(fā)的。SpringWebMVC也是效勞到工作者模式的實現(xiàn)，但進行可優(yōu)化。前端控制器是DispatcherServlet；應用控制器其實拆為處理器映射器(HandlerMapping)進行處理器管理和視圖解析器(ViewResolver)進行視圖管理；頁面控制器/動作/處理器為Controller接口〔僅包含ModelAndViewhandleRequest(request,response)

方法〕的實現(xiàn)〔也可以是任何的POJO類〕；支持本地化〔Locale〕解析、主題〔Theme〕解析及文件上傳等；提供了非常靈活的數(shù)據(jù)驗證、格式化和數(shù)據(jù)綁定機制；提供了強大的約定大于配置〔慣例優(yōu)先原那么〕的契約式編程支持。SpringWebMVC框架也是一個基于請求驅動的Web框架，并且也使用了前端控制器模式來進行設計，再根據(jù)請求映射規(guī)那么分發(fā)給相應的頁面控制器〔動作/處理器〕進行處理。首先讓我們整體看一下SpringWebMVC處理請求的流程如圖3所示：圖圖3SpringMVC處理流程具體執(zhí)行步驟如下：1、首先用戶發(fā)送請求————>前端控制器，前端控制器根據(jù)請求信息〔如URL〕來決定選擇哪一個頁面控制器進行處理并把請求委托給它，即以前的控制器的控制邏輯局部；圖3中的1、2步驟；2、頁面控制器接收到請求后，進行功能處理，首先需要收集和綁定請求參數(shù)到一個對象，這個對象在SpringWebMVC中叫命令對象，并進行驗證，然后將命令對象委托給業(yè)務對象進行處理；處理完畢后返回一個ModelAndView〔模型數(shù)據(jù)和邏輯視圖名〕；圖3中的3、4、5步驟；3、前端控制器收回控制權，然后根據(jù)返回的邏輯視圖名，選擇相應的視圖進行渲染，并把模型數(shù)據(jù)傳入以便視圖渲染；圖3中的步驟6、7；4、前端控制器再次收回控制權，將響應返回給用戶，圖3中的步驟8；至此整個結束。5Spring技術研究Spring是一個開源框架，是為了解決企業(yè)應用程序開發(fā)復雜性而創(chuàng)立的?？蚣艿闹饕獌?yōu)勢之一就是其分層架構，分層架構允許您選擇使用哪一個組件，同時為J2EE應用程序開發(fā)提供集成的框架。Spring框架是一個分層架構，由6個定義良好的模塊組成。Spring模塊構建在核心容器之上，核心容器定義了創(chuàng)立、配置和管理bean的方式。圖4Spring框架架構圖4Spring框架架構其核心模塊為IOC容器和AOP。4.1IOC〔InversionofControl控制反轉，又名依賴注入〕IOC即依賴注入，利用java里的反射機制在運行時動態(tài)的去創(chuàng)立、調(diào)用對象，Spring框架就是在運行的時候，根據(jù)Spring的applicationContext.xml配置文件來動態(tài)的創(chuàng)立對象并調(diào)用對象的方法的，所以使用Spring框架后不需要用new方法創(chuàng)立而是通過框架自動產(chǎn)生一個對象，只需要在xml文件中對bean進行定義。Spring開展到3.0后，不需要在xml文件中逐個定義bean對象，只需在調(diào)用的文件中使用@Autowired來聲明所調(diào)用的對象即可，使開發(fā)更加簡潔方便。4.2AOP〔Aspect-OrientedProgramming，面向方面編程〕AOP即面向切面編程，其原理是利用代理的設計模式，未使用Spring時，開發(fā)人員需要編寫大量的代碼來實現(xiàn)AOP，現(xiàn)在有了Spring對AOP的支持，不僅減輕了開發(fā)的工作量提高了開發(fā)的效率，也增強了程序的可靠性。本系統(tǒng)中Spring的AOP主要用于對事務的管理。Spring框架主要用于降低系統(tǒng)模塊之間的耦合度。其主要技術包括控制反轉〔IOC〕和面向切面編程〔AOP〕兩大方面。Spring降低耦合度的功能主要通過IOC來實現(xiàn)，IOC是Spring框架的核心，其原理可以理解為程序的所有組件都是被動的，初始化和調(diào)用都有容器〔Spring〕的負責。另外Spring提供了AOP技術，利用AOP可以對業(yè)務邏輯的各個局部進行隔離,如:日志記錄、事務處理等，從而使得業(yè)務邏輯各局部的耦合度降低，提高程序的可重用性和開發(fā)效率。4.3spring的主要特性?！?〕降低組件之間的耦合度，實現(xiàn)軟件各層之間的解耦?！?〕可以使用容器提供的眾多效勞，如：事務管理效勞、消息效勞、JMS效勞、持久化效勞等等?！?〕容器提供單例模式支持，開發(fā)人員不再需要自己編寫實現(xiàn)代碼?！?〕容器提供了AOP技術，利用它很容易實現(xiàn)如權限攔截，運行期監(jiān)控等功能?！?〕容器提供的眾多輔作類，使用這些類能夠加快應用的開發(fā)，如：JdbcTemplate、HibernateTemplate.〔6〕對主流的應用框架提供了集成支持。6Hibernate與Mybatis技術研究MyBatis是一個基于Java的持久層框架。iBATIS提供的持久層框架包括SQLMaps和DataAccessObjects〔DAO〕。MyBatis是支持普通SQL查詢，存儲過程和高級映射的優(yōu)秀持久層框架。MyBatis消除了幾乎所有的JDBC代碼和參數(shù)的手工設置以及結果集的檢索。MyBatis使用簡單的XML或注解用于配置和原始映射，將接口和Java的POJOs〔PlainOldJavaObjects，普通的Java對象〕映射成數(shù)據(jù)庫中的記錄。每個MyBatis應用程序主要都是使用SqlSessionFactory實例的，一個SqlSessionFactory實例可以通過SqlSessionFactoryBuilder獲得。SqlSessionFactoryBuilder可以從一個xml配置文件或者一個預定義的配置類的實例獲得。用xml文件構建SqlSessionFactory實例是非常簡單的事情。推薦在這個配置中使用類路徑資源〔classpathresource)，但你可以使用任何Reader實例，包括用文件路徑或file://開頭的url創(chuàng)立的實例。MyBatis有一個實用類----Resources，它有很多方法，可以方便地從類路徑及其它位置加載資源。6.1功能架構Mybatis的功能架構分為三層，如圖5所示：圖4Mybatis架構圖4Mybatis架構(1)API接口層：提供應外部使用的接口API，開發(fā)人員通過這些本地API來操縱數(shù)據(jù)庫。接口層一接收到調(diào)用請求就會調(diào)用數(shù)據(jù)處理層來完成具體的數(shù)據(jù)處理。(2)數(shù)據(jù)處理層：負責具體的SQL查找、SQL解析、SQL執(zhí)行和執(zhí)行結果映射處理等。它主要的目的是根據(jù)調(diào)用的請求完成一次數(shù)據(jù)庫操作。(3)根底支撐層：負責最根底的功能支撐，包括連接管理、事務管理、配置加載和緩存處理，這些都是共用的東西，將他們抽取出來作為最根底的組件。為上層的數(shù)據(jù)處理層提供最根底的支撐。6.2工作流程(1)加載配置：配置來源于兩個地方，一處是配置文件，一處是Java代碼的注解，將SQL的配置信息加載成為一個個MappedStatement對象〔包括了傳入?yún)?shù)映射配置、執(zhí)行的SQL語句、結果映射配置〕，存儲在內(nèi)存中。(2)SQL解析：當API接口層接收到調(diào)用請求時，會接收到傳入SQL的ID和傳入對象〔可以是Map、JavaBean或者根本數(shù)據(jù)類型〕，Mybatis會根據(jù)SQL的ID找到對應的MappedStatement，然后根據(jù)傳入?yún)?shù)對象對MappedStatement進行解析，解析后可以得到最終要執(zhí)行的SQL語句和參數(shù)?！?〕SQL執(zhí)行：將最終得到的SQL和參數(shù)拿到數(shù)據(jù)庫進行執(zhí)行，得到操作數(shù)據(jù)庫的結果。(4)結果映射：將操作數(shù)據(jù)庫的結果按照映射的配置進行轉換，可以轉換成HashMap、JavaBean或者根本數(shù)據(jù)類型，并將最終結果返回。6.3動態(tài)SQLMyBatis最強大的特性之一就是它的動態(tài)語句功能。如果您以前有使用JDBC或者類似框架的經(jīng)歷，您就會明白把SQL語句條件連接在一起是多么的痛苦，要確保不能忘記空格或者不要在columns列后面省略一個逗號等。動態(tài)語句能夠完全解決掉這些痛苦。盡管與動態(tài)SQL一起工作不是在開一個party，但是MyBatis確實能通過在任何映射SQL語句中使用強大的動態(tài)SQL來改良這些狀況。動態(tài)SQL元素對于任何使用過JSTL或者類似于XML之類的文本處理器的人來說，都是非常熟悉的。在上一版本中，需要了解和學習非常多的元素，但在MyBatis3中有了許多的改良，現(xiàn)在只剩下差不多二分之一的元素。MyBatis使用了基于強大的OGNL表達式來消除了大局部元素。MyBatis是一個可以自定義SQL、存儲過程和高級映射的持久層框架。只使用簡單的XML和注解來配置和映射根本數(shù)據(jù)類型、MAP接口和POJO〔簡單的JAVA對象〕到數(shù)據(jù)庫記錄。相比另一流行的持久層框架Hibernate，MyBatis是一種“半自動化〞的ORM〔對象關系映射〕實現(xiàn)，可以進行更為細致的SQL優(yōu)化減少查詢字段。因為本系統(tǒng)主要是對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行處理，而且數(shù)據(jù)量會比擬大，結構比擬穩(wěn)定，因此對SQL語句應進行更高度的優(yōu)化，所以本系統(tǒng)選擇MyBatis作為數(shù)據(jù)庫持久層框架。相對Hibernate的全自動化，Mybatis是半自動化的ORM框架，雖然不如全自動化更節(jié)省開發(fā)人員時間，但是對于對性能要求較高的系統(tǒng)，Mybatis可以對SQL語句自由進行優(yōu)化，而且現(xiàn)在有MybatisGenerateCode等插件工具可以實現(xiàn)自動生成實體類和根本的select，insert,delete及update語句。減少了Mybatis與Hibernate在開發(fā)復雜度上面差距。表1是使用zakisoft工具對Hibernate和Mybatis的執(zhí)行效率進行的測試數(shù)據(jù)，其中執(zhí)行時間為平均每條數(shù)據(jù)的執(zhí)行時間，insert測試數(shù)據(jù)為10000條，select、delete、update每次測試均為隨機選擇、刪除、更新一條數(shù)據(jù)，執(zhí)行次數(shù)100次。根據(jù)以上調(diào)研及測試，綜合考慮，本系統(tǒng)采用Mybatis框架。7.管理員及權限模塊實現(xiàn)系統(tǒng)建立初期，只有超級管理員一個角色和用戶，超級管理員可以創(chuàng)立其他角色，并為角色分配不同的權限，例如:web菜單維護角色、新聞內(nèi)容管理角色、web布局管理角色以及文件管理等角色。然后創(chuàng)立web智能管理系統(tǒng)的后臺管理員用戶，每個用戶有其對應的權限角色。例如擁有菜單維護的權限的用戶，可以創(chuàng)立前臺網(wǎng)站菜單并分配該菜單對應的主頁。不同角色的管理員擁有不同的權限，在很大程度上保證了前臺web系統(tǒng)的平安性。7框架組合經(jīng)過對各個框架的研究，系統(tǒng)采用SSM框架組合，分別取Springmvc、spring3.0、Mybatis各框架中優(yōu)秀模塊進行組合，實現(xiàn)MVC架構模式。取Springmvc中的Action層與JSP頁面之間的交互響應、攔截器，過濾器等功能作為view層和controller層；Mybatis作為model層，負責實例、JDBC連接以及數(shù)據(jù)持久層的功能；Spring作為一個輕量級的框架，采用其核心模塊IOC、AOP、Test，其中，IOC依賴翻轉用來連接各個層之間對象，簡化各個對象之間調(diào)用；由于基于反射及代理模式的面向切面編程開銷比擬大，本系統(tǒng)中只用來進行事務管理，負責事務的回滾機制，Spring的Test機制使得測試變得不再復雜，可以采用非容器依賴的編程方式進行大局部測試工作，此外Spring還擔當著MVC各個層之間的無縫連接工作，否那么即使各個框架都很優(yōu)秀也無法發(fā)揮出其最大的作用。在SSM整合框架中，每一個框架都發(fā)揮著自己最擅長的方面:Springmvc注重于降低表現(xiàn)層與邏輯層的耦合度，在視圖層和控制層發(fā)揮作用；Spring作為整個框架的核心局部，起到了橋梁的作用，對業(yè)務層的層次深化，在業(yè)務層通過其IOC技術的對象依賴注入和AOP技術的事務別離，更深層次的降低了耦合程度；MyBatis框架主要負責Java對象和關系數(shù)據(jù)庫之間的映射，在數(shù)據(jù)持久層上提供數(shù)據(jù)的訪問。通過應用SSM整合框架，可以將整個系統(tǒng)開發(fā)的結構大致分為如圖2所示。圖6SSM框架結構圖6SSM框架結構3.1框架組合實現(xiàn)通過web.xml，Structs.xml，applicationContext.xml，mybatis-config.xml這４個配置文件搭建web系統(tǒng)的整體框架，使之符合MVC架構模式。web.xml文件中通過context-param配置了Spring的上下文位置，并通過listener配置，通知容器加載Spring及Struct2的配置文件。Structs.xml主要是對頁面提交的請求以及Action返回的頁面進行對應。applicationContext.xml是Spring的配置文件，其中<context:component-scanbase-package=〞ject〞/>，可以實現(xiàn)使用annotation自動注冊bean，并檢查@Required，@Autowired的屬性是否已經(jīng)被注入。使用AOP定義了事務，除了以get，find，select方法名開頭的方法外，其他service層的方法均有回滾機制，保證了事務的原子性、一致性、持久性。此外還配置了mybatis文件位置以及數(shù)據(jù)庫的相關信息，將業(yè)務層和數(shù)據(jù)層別離并聯(lián)系起來。mybatis-config.xml文件中配置了MAPPER的加載方式，本系統(tǒng)中采用非懶漢式加載，即在系統(tǒng)初始化時加載所有的MAPPER文件，防止出現(xiàn)初始化并發(fā)問題。經(jīng)過編寫各配置文件組合3個框架，完成了系統(tǒng)的整體架構的搭建。SSM框架的組合分別是Springmvc、Spring3.0、MyBatis，三者組合實現(xiàn)MVC架構模式。Springmvc的主要功能是使用action層與JSP頁面進行交互。Mybatis是半自動化的ORM框架，負責數(shù)據(jù)持久層的功能，可以對SQL語句進行自動優(yōu)化，并且可以使用插件實現(xiàn)自動生成實體類及根本的語句。Spring核心模塊IOC依賴反轉各個層之間的對象，簡化對象的調(diào)用。SSM框架在Web應用系統(tǒng)開發(fā)中具有以下優(yōu)勢:〔1〕系統(tǒng)開發(fā)效率提升?？蚣芸梢蕴峁└咝У慕M件和視圖處理，而且以配置文件的方式定義程序邏輯。需求改變僅需修改控制邏輯的配置文件，無需關心底層框架的實現(xiàn)，從而提高系統(tǒng)開發(fā)效率?！?〕模塊間相互獨立。SSM框架具有“低耦合高內(nèi)聚〞的特點。設計人員可以按功能將系統(tǒng)劃分為不同的功能模塊，模塊之間相互獨立，每個模塊的修改不影響其他模塊?！?〕角色別離。框架為開發(fā)者提供不同的接口，前端頁面設計人員只需關注JSP頁面的設計，后臺邏輯開發(fā)者對業(yè)務邏輯開發(fā)程序。前端和后臺的人員相互獨立，互不影響。〔4〕縮短開發(fā)周期，降低工程開發(fā)本錢?？蚣芸梢赃m用于各種類型開發(fā)人員協(xié)同工作，降低了對開發(fā)人員知識和技能的要求，加快了開發(fā)速度。8結束語文章結合高校工程管理的特點，提出采用Strut2、Spring、Mybatis三者整合框架SSM的設計思想，設