基于Struts和Hibernate框架的网上直报系统

2012-07-16刘丽华

河北软件职业技术学院学报 2012年1期

李丹，刘丽华

（河北软件职业技术学院，河北保定 071000）

随着社会经济的不断发展，人们越来越关注统计数据，而统计数据的采集方式和渠道直接影响到统计数据的质量。传统的数据采集方式是由基层统计机构收集统计数据，录入计算机并层层上报到国家统计局。随着入统单位的增加和统计报表的增多，基层统计机构的工作量将不断增大，原有的统计方式不能满足日益增长的统计工作的需要。随着网络环境的不断改善和Web应用技术的发展，一种新的统计数据采集方式——网上直报系统应运而生。网上直报系统就是指通过Web方式进行数据采集，实现数据共享，从而保证数据的准确性和及时性。

本文提出了一个J2EE平台下基于Struts和Hibernate框架技术的B/S模式的网上直报系统，本系统提供了一个灵活、规范的数据采集处理平台。相对于原有的数据报送方式而言，本系统具有以下特点：（1）数据通过Web界面上报，并加入了数据的规范性和合法性检查，提高了数据的准确性和规范性；（2）数据直接进入统计局计算机中心数据库，减少了中间流转环节，提高了数据上报的速度。

1 Struts框架和Hibernate框架

1.1 Struts框架

Struts是Apache开源软件联盟提供的一套用于构建基于 MVC（Model-View-Controller）设计模式的Java Web应用程序的框架。MVC是一种被广泛采用的设计模型，设计目的是增加代码的重用率，减少数据表达、数据描述和应用操作的耦合度。

MVC设计模式由三个核心模块组成：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）。模型主要负责管理用户数据，并实现访问和修改数据的业务逻辑，模型数据可被多个视图共享，模型是MVC的核心；视图是用户界面，它不进行业务逻辑处理，负责从模型获取数据并显示，将接收的用户输入数据交给控制器；控制器是一个分发器，它接收用户的请求和数据，并调用相应的模型和视图去完成用户的需求。Struts是实现MVC模式的通用框架，其框架组件模型如图1所示。

图1 Struts框架组件模型

从图1可以看出，Struts框架的核心组件是中央控制器ActionServlet，客户端的所有请求都由ActionServlet进行处理。Action是子控制器，它是客户请求和业务逻辑操作之间的桥梁，负责调用相应的模型完成业务逻辑。Action在Struts-config.xml文件中定义，当ActionServlet接收到客户端的请求后，会到Struts-config.xml文件中查找相应的Action来执行。视图是通过一组JSP程序实现的。除了基本的JSTL标记外，Struts还定义了大量的标记来支持用户的开发。Struts框架中的模型没有明确的定义，通常采用EJB或其他对象关系映射工具来实现模型组件对数据库的访问。

1.2 Hibernate框架

Hibernate是目前最为流行的对象关系映射（Object Relation Mapping，ORM）框架，是一种完成从对象模型到关系模型的映射技术，即把应用程序中的对象数据持久化到关系数据库表的一种技术。Hibernate对JDBC API进行了封装，负责Java对象的持久化。Hibernate的主要工作就是将对象数据保存到关系数据库表中，以及将关系数据库表中的数据读取到对象中。它封装了所有数据访问细节，减少了开发过程中处理数据的时间，使程序与数据库的交互变得更容易。本系统使用Hibernate来管理Struts的模型部分，其框架如图2所示。

图2 Hibernate结构图

2 系统总体设计

2.1 系统功能设计

网上直报系统实现数据在线报送功能：系统在用户身份认证之后，提供给用户一个数据录入界面，在相应的报表页面中输入数据，完成填报，审核无误后在线上报数据，保存到服务器数据库中。本系统功能分为两大模块：数据报送和系统管理。

数据报送包括数据填写、数据在线审核、历史数据查询、补录。其中，数据填写完成报表数据的在线填写功能；数据在线审核完成对数据的合法性、有效性、关系平衡性等方面的审核，防止非法数据入库；历史数据查询完成数据的查看，报表数据的显示和打印；补录完成补录漏报的过期报表。

系统管理包括用户管理、数据管理、报表管理。其中，用户管理用于实现用户的添加、权限和角色分配等管理工作；数据管理主要完成报表数据的增加、修改、删除以及数据的备份与恢复、汇总及报表输出和打印等工作；报表管理用于实现报表定义、报表任务的下发及催报等管理工作。

2.2 系统架构设计

本系统是基于J2EE平台上的Struts和Hibernate框架，采用多层B/S架构模式，分为视图、控制器、模型、持久化和数据库五个层次。层次间遵循自顶向下的依赖关系，上层依赖下层，而下层应尽量减少对上层的依赖，各层次之间的通信是通过接口进行的。

（1）视图层和控制器层

本系统视图层和控制器层使用Struts框架实现。视图由HTML和JSP页面组成，其数据表示由Actionform完成。视图层接收用户的HTTP请求，通过控制器来进行业务请求的匹配调用和转发，并根据业务逻辑动态地组织JSP页面内容输出到客户端浏览器。控制器层由前端控制器Action－Servlet和子控制器Action组成，ActionServlet处理用户请求，然后利用Struts-config.xml中配置的ActionMapping对象把请求映射到Action对象进行处理。

（2）模型层

模型层主要进行业务逻辑处理，是整个系统的逻辑业务核心部分。模型层实际上又可细分为数据服务层（Service）和数据访问层（Data Access Object，DAO）。DAO层的设计是为了降低耦合性，实现业务逻辑与数据库访问分离，进行数据库操作的封装。

（3）持久化层和数据库层

数据持久化层由Hibernate构成，实现实体域对象的持久化。Hibernate负责从数据源中获得数据，然后生成持久对象（persistence objects，PO），每个PO对应于数据库的一张关系表，再把PO传给业务逻辑层。数据库采用Oracle10g。

3 关键技术实现

3.1 面向接口编程

面向接口编程是指将程序的具体实现方法与其访问规范分离开来，各个类之间的交互通过接口来完成。在分层架构中，每个层次不直接向其上层提供服务，而是定义一组接口，仅向上层暴露其接口功能，上层对于下层仅仅是接口依赖，而不是依赖具体类。当下层需要改变时，只要接口及接口功能不变，则上层不用做任何修改，从而降低模块的耦合度，提高系统功能的扩展性和复用性，提高开发效率。

Hibernate框架位于数据的持久层中，通过使用DAO设计模型来完成实体类的CRUD操作。DAO的实现包括DAO接口的定义和DAO接口的实现类两部分，通过Hibernate API实现DAO接口中定义的所有抽象方法。如果持久化机制发生变化，只要DAO接口不变，只需创建新的DAO实现类，而上层的业务逻辑代码无需修改。

分层设计模型和面向接口编程所带来的好处是：系统的核心业务逻辑的服务类都有对应的接口及其实现类，当实现类发生改变时，对于上层业务逻辑来说是透明的，业务逻辑代码无需修改。

3.2 安全策略

必须建立一种网上信任机制来保证Internet上数据传输的安全性、保密性。目前使用较广的是数字证书，数字证书是一种电子文档，它提供了在Internet上身份验证的方式。本系统采用数字证书加密技术，每个上报单位以自己的用户名和密码为依据，生成一个数字证书文件。数字证书作为用户唯一的身份标识，使上报数据的传输更为安全可靠。