基于Ｓｔｒｕｔｓ，Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ和Ｓｐｒｉｎｇ的Ｊ２ＥＥ架构研究

赵　洋　张　丽　王恩东　张素宁

摘 要：介绍Struts，Hibernate和Spring三个开源框架及它们对MVC设计模式的实现，阐述如何更好地将三者结合起来构建一个健壮、高效、易于扩展的J2EE分层架构，并给出该架构的结构图，分析它的优缺点，并且通过网上购物系统给出了这一框架的实现。

关键词：Struts；MVC；Hibernate；Spring；J2EE；购物系统

中图分类号：TP311.52文献标识码：A

文章编号：1004 373X(2009)02 107 04

Research of J2EE Based on Struts,Hibernate and Spring

ZHAO Yang,ZHANG Li,WANG Endong,ZHANG Suning

(Shenyang Institute of Chemical Technology,Shenyang,110042,China)

Abstract：Three frameworks of Struts,Hibernate and Spring are introduced.The implement for MVC model based on the three frameworks is introduced.How to use the three frameworks more efficiency in building a strong,high efficiency and easy expanded J2EE,and the picture of this framework is given.The advantages and disadvantages are analyzed.Finally,the online shopping system,which is based on this framework is realized.

Keywords：Struts;MVC;Hibernate;Spring;J2EE;shopping system

0 引 言

目前，为了降低成本及开发系统的复杂性，加快应用程序的开发和设计，面向企业应用的体系结构J2EE 平台，提供了一种基于组件的方法，对于一个多层的应用模型根据功能将其应用逻辑划分成组件。

MVC 设计模式，最早是在Smalltalk－80中被提出的。MVC即：模型(Model)、视图(View)、控制器(Controller)。模型表示业务逻辑；视图是应用程序中用户界面相关的部分；控制器的作用是从客户端接收请求，并且选择执行相应的业务逻辑，然后把响应结果送回到客户端［1］。这种设计模式把应用逻辑、处理过程和显示逻辑分成不同的组件实现，通过三者之间的分离达到层间的松散耦合以及各层内部的紧密内聚，以实现代码重用和易于修改，以此来提高系统的灵活性、可重用性和可维护性，达到提高软件质量的目的。

1 开源框架Struts，Hibernate和Spring简介

1.1 Web开发框架Struts

Struts是在JSP Model2的基础上实现的一个MVC 模式的应用程序的框架。它提供Controller 组件并且整合了其他技术实现Model和View。对于Model,Struts可以使用标准数据访问技术，如JDBC和EJB， 也可以使用第三方工具， 如Hibernate，iBETIS，O/R 桥。至于View，Struts支持JSP 技术，支持JSTL(JSP Standard Tag Liberary)和JSF(Java Server Faces)，也可以使用Velocity模板、XSLT(the Extensible Stylesheet Langusge Transformations)及其他表示系统。此外，Struts 提供的自定义的标签库可以辅助JSP进行表示层的设计。

Struts 的核心组件有ActionServlet，Action，ActionForm，ActionMapping，ActionForward及Taglib配置文件等。

1.2 对象关系映射工具Hibernate

Hibernate是目前流行的ORM(Object Relation Mapping)框架。它对JDBC进行了轻量级的对象封装，使得Java程序员可以使用面向对象编程思维来操作后台关系数据库，而不用再去关心繁琐的SQL语句。

Hibernate采用运行时反射(Runtime Reflection) 来决定一个类的持久化属性［2］ 。在企业级应用中，由于需要频繁地与数据库交互，开发者往往在应用和数据库之间建立一个“持久层”(Persistence Layer)，它负责应用到数据库的数据存储，也负责数据的检索和更新。在J2EE 的应用中，这个持久层使用JDBC、实体Beans、JDO等技术来建立。但是JDBC中数据访问对象(Databese Access Object,DAO)和SQL语句直接绑定在一起降低了可维护性，且不支持继承和多态。Hibernate 的出现让使用者又多了一个选择，可以选用Hibernate 这种框架来实现对象、关系之间的映射和数据的持久化。Hibernate拥有强大的查询语言(Hibernate Query Language,HQL)，HQL完全是面向对象的［1］。

Hibernate的核心接口一共有5个，分别是：Session，SessionFactory，Configuration，Transaction和Query(或Criteria)。通过这些接口，不仅可以对持久化对象进行存取，还能够进行事务控制。

1.3 Web开发框架Spring

Spring也是一个优秀的Web开发框架。它解决了许多在J2EE开发中常见的问题的强大框架。它提供了管理业务对象的一致方法，并且鼓励对接口的编程而不是对类编程的习惯。Spring的架构基础是基于使用JavaBean属性的Inversion of Control容器，数据访问架构集成了Hibernate和其他O/R mapping解决方案，同时提供了对Struts的支持。它是一个分层的框架，由7个模块组成［3］。Spring模块构建在核心容器之上，核心容器定义了创建、配置和管理Bean的方式，如图1所示。

组成Spring框架的每个模块(或组件)都可以单独存在，或者与其他一个或多个模块联合实现。

1.4 Struts,Hibernate和Spring对MVC模式的实现

Struts和Spring都是当前流行的MVC实现框架，其中Struts 在View上实现较为突出，Spring在业务层实现较好，Hibernate在数据持久层实现较好。因此将三者结合起来，很好地实现了MVC 的设计模式，如图2所示。

在这种结构中，用户从浏览器发出请求，该请求首先将被Struts的ActionServlet接收，然后ActionServlet会根据用户的Struts配置确定应触发哪一个具体的Action。Action的主要任务是调用某一个业务逻辑对象BO(Business Object)已完成相应的业务操作［4］。由于在该框架中考虑引入了Spring，因此Action将不必直接创建具体的BO，而是通过Spring框架利用反向注入的原理(Ioc)来得到BO的实例。

2 基于Struts,Hibernate和Spring三种框架的J2EE架构

在项目开发中采用基于Struts，Hibernate和Spring三种框架的J2EE架构， 用JSP技术结合Struts强大的Taglib来实现表示层；Spring负责中间的业务层；Hibernate完成对象和关系的映射，并借助数据库存储技术来实现整个J2EE应用。

分层设计思想是软件设计中的一个重要的设计思想。在项目中，也利用这种分层的思想，设计出一种分层架构。基于Struts，Hibernate和Spring框架的J2EE分层架构如图3所示。

由图3可以看出，对于基于Struts，Hibernate和Spring框架的J2EE分层架构，基本上划分了5层，详细地说，来自客户层的Web请求送到Struts框架中的控制器ActionServlet等候处理。ActionServlet包括一组基于配置的ActionMapping对象，每个ActionMapping对象实现了一个请求到一个具体的Model 部分中Action处理器对象之间的映射。ActionServlet接收客户端的请求， 并将请求交与RequestProcessor来处理。RequestProcessor根据请求的URL，从ActionMapping中得到相应的Action，并根据请求的参数实例化相应的ActionForm，进行form验证。验证通过，则调用Action的Execute方法。在方法体内，调用业务逻辑模块，由Hibernate在“幕后”完成与数据库的交互。业务逻辑类里Hibernate把HQL转换为SQL，通过O/R映射文件实现具体对数据源的操作，即穿过持久层映射到具体的数据库表。Execute方法执行后须返回ActionForward。ActionServlet接收Execute方法返回的ActionForward对象，转发到ActionForward指定的源。

3 基于这种框架的系统实现

该购物系统采用这种基于Struts，Hibernate和Spring三种框架的J2EE架构设计思想，采用Tomcat 5.0作为应用服务器,以Eclipse 3.2作为前端开发工具。

(1) 购物车的实现。网上购物不同于一般的网上操作,客户在浏览多个商品页面,购物车维持的是整个购物过程结束之前的一系列状态数据，因此必须保证购物车实例在Session范围内有效。该系统运用的是将购物车封装进有效性为Session范围的ActionForm中的方式。采用List类型变量存储购物信息Shoplist，购物车Cart中存放的是每件商品的条目信息，而每件商品的信息在相应的商品文件ProductItemDetail中。

(2) 订单的设计。订单是商务活动中的一个实体,是永久性、持续性对象，该系统订单通过订单表直接创建，由用户提交后，直接写入后台数据库，此时标识订单状态为Unverified,然后由管理员处理订单。检查客户账户余额,用户检验通过后,发送确认Email,表示订单已成功,最后改变订单状态为Submited。该系统主要分为两个部分：前台客户应用系统；后台数据处理系统。

3.1 系统业务流程及总体结构

相对应于功能模块，系统主要分两部分业务：系统应用和后台管理。系统总体结构图如图4所示。

说明：该系统共分为5个部分，首先是客户端浏览部分，然后是Struts负责请表转发和调Spring业务处理逻辑，之后是业务逻辑层，有一个业务逻辑的接口和一个数据库操作接口，主要是实现业务逻辑，再次是Hhibernate层，主要是利用hibernate实现具体的数据库操作，最后就是数据库管理系统。

3.2 系统实现的部分代码及最终结果

(1) Struts核心配置文件struts－config.xml

＜form－beans＞//Actionform Beans的配置

…＜/form－beans＞

＜/action＞…//设置action类

＜action path="/login" //使用此Action的路径是/login.do

…

＜controller /＞//对于template插件的设置

＜plug－in className="org.apache.struts.tiles.TilesPlugin"＞

＜set－property property="definitions－config"

…

(2) Hibernate配置文件hibernate.cfg.xml

说明：对于Hibernate的配置文件主要是对JDBC进行数据库连接的一些基本配置

＜property name="connection.username"＞root＜/property＞//数据库登录名

＜property name="connection.url"＞//数据库连接地址

＜property name="myeclipse.connection.profile"＞

shoppstore＜/property＞//数据库名

com.mysql.jdbc.Driver＜/property＞//数据库的jdbc驱动

＜mapping resource="jsp/shopstore/hibernate/hibernate.cfg.xml" /＞＜mapping

resource="jsp/shopstore/hibernate/front/Userinfo.hbm.xml" /＞//设置对应数据库表的xml文件路径

…

(3) Spring配置文件bean.xml

＜beans＞＜!设置数据源对象--＞

＜bean id="dataSource" class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource" destroy-method="close"＞

＜value＞ jdbc:mysql://localhost:3306/shopstore＜/value＞

…＜!--配置sessionFactory--＞

＜bean id="sessionFactory" class=""＞……＜bean＞

＜!--配置事务管理器--＞＜bean id="transactionManager"…

＜/beans＞

(4) 购物车部分实现代码

HttpSession session=request.getSession();//取得用户session

List li=(List) session.getAttribute("shopcat");//取得用户已选商品信息

if(li==null){ li=new ArrayList();}

String id=shop_cartForm.getId1();

IBL ibl=new IBLImpl();

Object obj=ibl.productItemDetail(id);

…

return mapping.findForward("suc");//返回到成功跳转页面

…

系统实现的最终形式如图5所示。

4 结 语

在项目开发中选择Struts，Hibernate和Spring来搭建J2EE架构。由于层次之间松散耦合和各层内部的高内聚，在开发过程中，层与层之间的工作几乎是完全独立的。三者的结合体现了良好的设计思想：Struts和Spring是基于MVC的框架，两者的结合很好地分离业务逻辑和表示层；Hibernate是一个小巧的实现对象关系映射的工具，把面向对象的设计开发与关系数据库联系起来。

基于这三种框架的架构也并非没有缺点，如：Struts中Action的映射非常复杂；Hibernate的对象、关系之间的映射工作量很大；两者的配置文件都很复杂等等。其实，这正是其灵活之处。因为把各层都完全分离了所以才易于重用和可扩展，因而其灵活映射的配置文件才会很复杂。

参考文献

［1］黄烟波,张红宇,李建华.基于Struts和Hibernate的J2EE架构［J］.计算机时代,2004(10):29－30.

［2］宋汉增,沈琳.利用Hibernate对象持久化服务简化Java数据库访问［J］.计算机应用,2003(12):135－137.

［3］计磊,李里,周伟.J2EE－Eclipse struts Hibernate Spring整合应用案例［M］.北京:人民邮电出版社,2006.

［4］黄海,朱跃龙.J2EE设计模式与框架技术的应用研究［J］.计算机与现代化,2006(5):114－115.

［5］赵小穗,李建民,林振荣.基于Hibernate和Struts的Web应用系统的设计［J］.计算机与现代化,2007(6):76－80.

［6］Cay S Horstmann.Gary Cornell Java 2核心技术 （卷I）:基础知识［M］.北京:机械工业出版社,2006.

［7］Bruce Eckel.Java编程思想［M］.北京:机械工业出版社,2005.

［8］Arnold Doray.Struts基础教程［M］.北京:人民邮电出版社,2007.

［9］戎伟,张双.Struts－Java流行服务器、框架、工具及整合应用［M］.北京:人民邮电出版社,2006.

［10］邵丽萍,绍光亚,张后扬.Java语言程序设计［M］.北京:清华大学出版社,2005.

作者简介

赵 洋 男，1974年出生，辽宁抚顺人，讲师，硕士。主要从事计算机软件的研究工作。

张 丽 女，1979年出生，教师，硕士，助教。主要从事计算机软件的研究工作。

王恩东 男，1978年出生，教师，硕士，助教。主要从事计算机软件的研究工作。

张素宁 女，1984年出生，河北衡水人，在读硕士研究生。主要从事计算机软件的研究工作。