基于MVC模式的高校串调课系统设计与实现

王 丹

（辽宁省交通高等专科学校，辽宁 沈阳 110122）

目前还有很多高校进行串调课时，仍然是教师填写申请单，然后需要分别到教研室、院系办公室和教务处签字，教务处再根据教室的使用情况进行调整，这样不仅效率低下，而且浪费了很多人力、物力。随着互联网的普及，开发一套网上串调课系统，教师在办公室或家里，就可以通过网上串调课系统进行申报，而教研室、系部和教务处等相关部门，也可以从网上进行审批，从而解决了上述的问题。

本系统采用当前比较流行的网络开发语言Java、基于MVC模式的Struts框架以及为了系统扩展的多层架构设计模式。下面针对本系统所采用的技术以及本系统的设计和实现进行说明。

1 技术分析

1.1 MVC模式

MVC（Model-View-Controller）模式是由模型、视图和控制器组成的，被广泛地应用于大型可扩展的Web软件开发中，为交互式应用程序开发提供了结构化设计模型。基于“分而治之”的思想，使用户视图（View）、控制器（Controller）与模型（Model）分离开来，结构清晰，不仅能够有效地存储和展现数据对象中的功能模块，同时又大大降低了模块之间的耦合度。

在MVC模式中，传统的输入、处理和输出被映射到3个方面，即表现、业务和控制。模型由应用程序数据和业务规则组成，它是应用程序的核心，控制数据访问和数据更新。视图负责模型内容的表现，它从模型接收数据并决定数据显示形式。当模型发生变化时，它将通知视图保持数据的一致性。控制器负责受影响的模型和视图的动作和事件，它接收客户端请求并将它们映射到模型的实现操作，并返回结果到视图。在MVC处理中，每个客户端输入请求首先由控制器接收，控制器决定哪个模型处理它，然后，模型根据业务逻辑处理请求。最后，视图显示用户结果。

1.2 Struts技术

Struts是在J2EE平台上应用日益广泛的Web应用程序框架。Struts框架实现了模型—视图—控制器（MVC）设计模式，它将Model，View和Controller分别映射到Web应用系统中的组件，通过在Web页面中使用Struts框架定义的标签，实现页面表示层与数据层的分离，从而使页面更加简洁、易于管理。

模型包含业务逻辑，并与永久性存储进行交互，以存储、重新检索和操作数据。视图负责将结果返回给用户。在Struts中，视图层是使用JSP实现的。控制器处理来自用户的所有请求，并选择合适的视图返回。在Struts中，控制器的工作是由Action Servlet完成的。当Action Servlet收到请求时，将所有请求值捆绑到Java Bean类中，该类扩展了Struts Action Form类。决定要调用哪个Action类来处理请求。验证用户输入的数据。Action类在模型组件的帮助下处理请求。该模型与数据库交互并处理请求。在完成请求处理之后，Action类将一个Action Forward返回给控制器。

1.3 多层设计

传统的客户/服务器（Client/Server，C/S）体系结构，在软件伸缩性、可管理性、安全性、软件重用性和资源形态上都难以满足要求。架构3层式软件开发体系结构，将数据处理逻辑或业务逻辑从两层结构中提取出来，形成中间业务层，中间层可能运行在不同于客户机的其他机器上，经过合理的任务划分与物理部署后，可使得整个系统的工作负载更趋均衡，从而提高整个系统的运行效率。

2 系统设计及其实现

2.1 技术结构设计

由于Struts框架很好地实现了MVC的设计模式，本系统设计中，以Struts所框架作为基础，连接前台显示层和后台的业务层。在业务层和数据之间，本系统专门设计了数据访问对象（Data Access Object，DAO）层，把业务层和数据库具体操作分开，这样不仅提高了开发效率，并且易于维护。

本系统共划分了5层：HTML/JSP/Servlet为操作界面显示层；Struts Action为逻辑控制层；业务对象为业务层；DAO数据访问层；关系数据库。

2.2 系统结构设计

在技术结构设计的基础上，对串调课系统的业务进行分析，得出了串调课系统结构，如图1所示。

图1 系统结构

串调课系统从用户操作界面的角度分为5部分：登录、基本信息、串调课管理、系统管理和消息管理，它们分别通过Struts Action与业务对象进行交互。由于登录部分的业务对象放在了系统管理中，因此在系统结构图中，业务对象少于操作界面层。

由于Structs Action设计非常固定，而数据库设计符合第三范式即可，因此下面主要从操作界面、业务对象和数据访问3方面的实现，进行详细说明。

2.3 操作界面设计

B/S结构的操作界面基本是Html/JSP/Servlet，其中JSP是最常用，并且是最多的。JSP的各种标签，如按钮、文本框、下拉框等，为了保持它们的界面风格统一，本系统采用自定义标签，定义属性文件，当然也可以采用Struts提供的一些标签。

在系统中，除了对界面风格提供了属性配置文件外，并为了最大限度地减少JSP页面中的Java代码，对JSP页面中的操作进行了封装。现在以基本信息中内部职员为例进行说明，建立一个内部职工信息页面：personlist.jsp，该网页包含3个通用网页：common.jsp，list_tool_top.jsp和list_data.jsp。

common.jsp页面中导入了常用类、Struts标签、自定义标签、页面CSS样式文件、JavaScript函数文件和共同变量等。list_tool_top.jsp包含了查询、删除、保存、修改、排序等通用操作的逻辑处理，界面操作按钮、分页和操作类型的标签等。list_data.jsp文件主要用于数据显示的功能。

personlist.jsp除了包含上述3个文件外，还需要定义本功能模块Action的target。因此，personlist.jsp作为一个完整功能模块的数据操作界面，需要编写的代码行数仅有10行左右。

2.4 业务对象

业务对象（Business Object，BO）是对真实世界的实体软件抽象，它包含数据和行为，它们对应着数据库中的一条或多条记录，尽管不同业务之间的差距非常大，但是它们都共享一些公共的属性，例如版本号、描述、操作者、操作时间、表名、列数等。

在本系统中由于涉及多个业务对象：如系部、专业、内部职员、串调课等，因此定义了一个抽象父类Base Business Object，它包含了业务对象所用到的公共属性，所有的业务对象都必须继承此父类。如果涉及后续串调课系统的调整或内容增加，还可以对该类进行扩充。

2.5 数据访问

由于在本系统中，由于所有的业务对象都需要访问数据库，因此在本系统中引用了DAO设计模式，DAO模式提供了访问关系型数据库系统所需的所有操作接口，DAO模式将底层数据访问操作与高层业务逻辑分离开，对上层提供面向对象的数据访问接口。

本系统设计了Data Access Object类，它封装了所有的数据库的操作，并且使用连接池，提高系统的性能。并且通过读取配置文件，可以设置不同的数据库驱动，连接不同的数据库，例如SQL Server，Oracle，MySQL等，使系统具有了通用性，在不同的数据库之间实现无缝转换。

3 结语

本串调课系统虽然是一个相对简单的网络应用系统，但它的最大特点是不仅采用了当前非常流行的网络开发技术，并且应用了MVC和DAO等多种设计模式，把串调课系统的具体业务和网络应用通用功能进行了区分，并对通用功能进行了封装，形成了一个通用框架，不仅易于维护，还可实现代码重用，可以对类似网络应用系统开发作为参考和借鉴。