基于SSM整合框架的快速開發(fā)技術(shù)研究

1、長江大學(xué)計算機科學(xué)學(xué)院碩士研究生作 業(yè) 簿年 級 計算機科學(xué)s151 專 業(yè) 計算機科學(xué)與技術(shù) 課程名稱 計算機新技術(shù)專題 姓 名 熊魏 交作業(yè)時間 2016年10月8日 基于ssm整合框架的快速開發(fā)技術(shù)研究熊魏長江大學(xué)計算機科學(xué)學(xué)院s151班學(xué)號:2015713901引言框架，即framework。其實就是某種應(yīng)用的半成品，把不同應(yīng)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)發(fā)展到今天已經(jīng)很復(fù)雜了，特別是服務(wù)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基礎(chǔ)工作。你只需要集中精力，完成系統(tǒng)的業(yè)

2、務(wù)邏輯設(shè)計，這樣每次開發(fā)就不用白手起家，而是可以在這個基礎(chǔ)上開始搭建。使用框架的最大好處：減少重復(fù)開發(fā)工作量、縮短開發(fā)時間、降低開發(fā)成本，同時，還有其它的好處，如：使程序設(shè)計更合理，程序運行更穩(wěn)定等?；谶@些原因，基本上現(xiàn)在在開發(fā)中，都會選用某些合適的開發(fā)框架，來幫助快速高效的開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。框架的選擇，就是看哪個框架最合適，從而減少開發(fā)的工作量，提高開發(fā)的效率和質(zhì)量，并有效減少維護的工作量，最終達到節(jié)約綜合開發(fā)成，本獲取更多的收益。下面簡單了解一下spring mvc+spring+mybatis三大框架。2.技術(shù)架構(gòu)系統(tǒng)采用以spring為核心并整合了spring mvc和mybatis的3

3、個輕量級框架技術(shù)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(yīng)用系統(tǒng)。， 能夠極大地滿足系統(tǒng)的需求。ssm框架結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。隨著web應(yīng)用的規(guī)模、復(fù)雜度不斷升級，對軟件架構(gòu)的復(fù)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(gòu)模式，該模式成功實現(xiàn)了動態(tài)的程序設(shè)計，簡化了后續(xù)對程序的修改以及擴展，使部分程序的重復(fù)利用成為可能。此外，此模式簡化了應(yīng)用程序的復(fù)雜度，使程序結(jié)構(gòu)更直觀。基于mvc架構(gòu)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(shù)可以提高開發(fā)效率、降低程序的復(fù)雜度。圖1

4、 ssm框架結(jié)構(gòu)圖3 mvc設(shè)計模式mvc設(shè)計模式1是一種目前廣泛流行的軟件設(shè)計模式，它把一個應(yīng)用的各流程按照model（模型）、view（視圖）、controller（控制器）的方式進行分離。本系統(tǒng)所采用的ssm整合框架就是根據(jù)mvc設(shè)計模式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，其中struts2就是采用mvc模式建立起來的框架技術(shù)，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2 mvc設(shè)計模式的工作原理如圖1所示mvc設(shè)計模式的工作原理view部分即是應(yīng)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

5、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(jié)果進行跳轉(zhuǎn)?？芍猚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(wù)邏輯的處理和數(shù)據(jù)庫訪問。4 spring mvc技術(shù)研究spring web mvc是一種基于java的實現(xiàn)了web mvc設(shè)計模式的請求驅(qū)動類型的輕量級web框架，即使用了mvc架構(gòu)模式的思想，將web層進行職責解耦，基于請求驅(qū)動指的就是使用請求-響應(yīng)模型，框架的目的就是幫助我們簡化開發(fā)，spring web mvc也是要簡化我們?nèi)粘eb開發(fā)的。spring web mvc也是服務(wù)到工作者模式的實現(xiàn)，但進行可優(yōu)化。前

6、端控制器是dispatcherservlet；應(yīng)用控制器其實拆為處理器映射器(handler mapping)進行處理器管理和視圖解析器(view resolver)進行視圖管理；頁面控制器/動作/處理器為controller接口（僅包含modelandview handlerequest(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)先原則）的契約式編程支持。spring web mvc框架也是一個基于請求驅(qū)動的w

7、eb框架，并且也使用了前端控制器模式來進行設(shè)計，再根據(jù)請求映射規(guī)則分發(fā)給相應(yīng)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spring web mvc處理請求的流程如圖3所示：圖3 spring mvc 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部分；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spring web mvc中叫命令對象，并進行驗證，然后將命令對象委托給業(yè)務(wù)對象進行處理；處理完畢

8、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(quán)，然后根據(jù)返回的邏輯視圖名，選擇相應(yīng)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(quán)，將響應(yīng)返回給用戶，圖3中的步驟8；至此整個結(jié)束。5 spring技術(shù)研究spring 是一個開源框架，是為了解決企業(yè)應(yīng)用程序開發(fā)復(fù)雜性而創(chuàng)建的?？蚣艿闹饕獌?yōu)勢之一就是其分層架構(gòu)，分層架構(gòu)允許您選擇使用哪一個組件，同時為 j2ee 應(yīng)用程序開發(fā)提供集成的框架。spring 框架是一個分層架構(gòu)，由 6 個定義良好的模塊組成。spring 模塊構(gòu)建在核心容器之

9、上，核心容器定義了創(chuàng)建、配置和管理 bean 的方式。圖4 spring框架架構(gòu)其核心模塊為ioc容器和aop。4.1 ioc（inversion of control控制反轉(zhuǎn)，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)建、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)建對象并調(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)建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發(fā)展到3.0后，不需要在xml文件中逐個定義bean對象，只需在

10、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。4.2 aop（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(shè)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(wù)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(shù)包括控制反轉(zhuǎn)（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sp

11、ring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(shù)，利用aop可以對業(yè)務(wù)邏輯的各個部分進行隔離,如:日志記錄、事務(wù)處理等，從而使得業(yè)務(wù)邏輯各部分的耦合度降低，提高程序的可重用性和開發(fā)效率。4.3 spring的主要特性。（1）降低組件之間的耦合度，實現(xiàn)軟件各層之間的解耦。（2）可以使用容器提供的眾多服務(wù)，如：事務(wù)管理服務(wù)、消息服務(wù)、jms服務(wù)、持久化服務(wù)等等。（3）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。（4）容器提供了aop技術(shù)，利用它很容易實現(xiàn)如權(quán)限攔截，運行期監(jiān)控等功能。（5）容器提供

12、的眾多輔作類，使用這些類能夠加快應(yīng)用的開發(fā)，如：jdbctemplate、hibernatetemplate.（6）對主流的應(yīng)用框架提供了集成支持。6 hibernate與mybatis技術(shù)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sql maps和data access objects（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(shè)置以及結(jié)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（plain

13、old java objects，普通的 java對象）映射成數(shù)據(jù)庫中的記錄。每個mybatis應(yīng)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(yù)定義的配置類的實例獲得。用xml文件構(gòu)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（classpath resource)，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)建的實例。m

14、ybatis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(gòu)mybatis的功能架構(gòu)分為三層，如圖5所示：圖4 mybatis 架構(gòu)(1)api接口層：提供給外部使用的接口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(jié)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)基礎(chǔ)支撐層：負責最基礎(chǔ)的功能支撐，包括連接管理、事務(wù)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基礎(chǔ)的組件

15、。為上層的數(shù)據(jù)處理層提供最基礎(chǔ)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(jié)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或者基本數(shù)據(jù)類型），mybatis會根據(jù)sql的id找到對應(yīng)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)。（3）sql執(zhí)

16、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(jié)果。(4)結(jié)果映射：將操作數(shù)據(jù)庫的結(jié)果按照映射的配置進行轉(zhuǎn)換，可以轉(zhuǎn)換成hashmap、javabean或者基本數(shù)據(jù)類型，并將最終結(jié)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來改進這些狀況。

17、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(xué)習(xí)非常多的元素，但在mybatis 3 中有了許多的改進，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表達式來消除了大部分元素。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基本數(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(guān)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

18、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)量會比較大，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，因此對sql語句應(yīng)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)自動生成實體類和基本的select，insert,delete及update語句。減少了mybatis與hibernate在開發(fā)復(fù)雜度上面差距。表1是使用zakisoft工具對hibernate

19、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(quán)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)建其他角色，并為角色分配不同的權(quán)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)建web智能管理系統(tǒng)的后臺管理員用戶，每個用戶有其對應(yīng)的權(quán)限角色。例如擁有菜單維護的權(quán)限的用戶，可以創(chuàng)建前臺網(wǎng)站菜單

20、并分配該菜單對應(yīng)的主頁。不同角色的管理員擁有不同的權(quán)限，在很大程度上保證了前臺web系統(tǒng)的安全性。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spring mvc、spring3.0、mybatis各框架中優(yōu)秀模塊進行組合，實現(xiàn)mvc架構(gòu)模式。取spring mvc中的action層與jsp頁面之間的交互響應(yīng)、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(zhuǎn)用來連接各個層之間對象，簡化各個對象之間

21、調(diào)用；由于基于反射及代理模式的面向切面編程開銷比較大，本系統(tǒng)中只用來進行事務(wù)管理，負責事務(wù)的回滾機制，spring的test機制使得測試變得不再復(fù)雜，可以采用非容器依賴的編程方式進行大部分測試工作，此外spring還擔當著mvc各個層之間的無縫連接工作，否則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: spring mvc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部分，起到了橋梁的作用，對業(yè)務(wù)層的層次深化，在業(yè)務(wù)層通過其ioc技術(shù)的對象依賴注入和aop技術(shù)的事務(wù)分離，更深層次的降低了耦合程

22、度；mybatis框架主要負責java對象和關(guān)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(yīng)用ssm整合框架，可以將整個系統(tǒng)開發(fā)的結(jié)構(gòu)大致分為如圖2所示。圖6 ssm框架結(jié)構(gòu)3.1框架組合實現(xiàn)通過web.xml，structs.xml，applicationcontext.xml，mybatis-config.xml這個配置文件搭建web系統(tǒng)的整體框架，使之符合mvc架構(gòu)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

23、action返回的頁面進行對應(yīng)。applicationcontext.xml是spring的配置文件，其中，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(wù)，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(wù)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(guān)信息，將業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層分離并聯(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

24、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(gòu)的搭建。ssm框架的組合分別是spring mvc、spring3.0、mybatis，三者組合實現(xiàn)mvc架構(gòu)模式。spring mvc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)自動生成實體類及基本的語句。spring核心模塊ioc依賴反轉(zhuǎn)各個層之間的對象，簡化對象的調(diào)用。ssm框架在web應(yīng)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(guān)心底層框架的實現(xiàn)，從而提高系統(tǒng)開發(fā)效率。（2）模塊間相互獨立。ssm框架具有“低耦合高內(nèi)聚”的特點。設(shè)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。（3）角色分離?？蚣転殚_發(fā)者提供不同的接口，前端頁面設(shè)計人員只需關(guān)注jsp頁面的設(shè)計，后臺邏輯開發(fā)者對業(yè)務(wù)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，降低項目開發(fā)成本?？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