基于Struts和Hibernate框架的網上直報系統

李 丹，劉麗華

（河北軟件職業技術學院，河北 保定 071000）

隨著社會經濟的不斷發展，人們越來越關注統計數據，而統計數據的采集方式和渠道直接影響到統計數據的質量。傳統的數據采集方式是由基層統計機構收集統計數據，錄入計算機并層層上報到國家統計局。隨著入統單位的增加和統計報表的增多，基層統計機構的工作量將不斷增大，原有的統計方式不能滿足日益增長的統計工作的需要。隨著網絡環境的不斷改善和Web應用技術的發展，一種新的統計數據采集方式——網上直報系統應運而生。網上直報系統就是指通過Web方式進行數據采集，實現數據共享，從而保證數據的準確性和及時性。

本文提出了一個J2EE平臺下基于Struts和Hibernate框架技術的B/S模式的網上直報系統，本系統提供了一個靈活、規范的數據采集處理平臺。相對于原有的數據報送方式而言，本系統具有以下特點：（1）數據通過Web界面上報，并加入了數據的規范性和合法性檢查，提高了數據的準確性和規范性；（2）數據直接進入統計局計算機中心數據庫，減少了中間流轉環節，提高了數據上報的速度。

1 Struts框架和Hibernate框架

1.1 Struts框架

Struts是Apache開源軟件聯盟提供的一套用于構建基于 MVC（Model-View-Controller）設計模式的Java Web應用程序的框架。MVC是一種被廣泛采用的設計模型，設計目的是增加代碼的重用率，減少數據表達、數據描述和應用操作的耦合度。

MVC設計模式由三個核心模塊組成：模型（Model）、視圖（View）和控制器（Controller）。模型主要負責管理用戶數據，并實現訪問和修改數據的業務邏輯，模型數據可被多個視圖共享，模型是MVC的核心；視圖是用戶界面，它不進行業務邏輯處理，負責從模型獲取數據并顯示，將接收的用戶輸入數據交給控制器；控制器是一個分發器，它接收用戶的請求和數據，并調用相應的模型和視圖去完成用戶的需求。Struts是實現MVC模式的通用框架，其框架組件模型如圖1所示。

圖1 Struts框架組件模型

從圖1可以看出，Struts框架的核心組件是中央控制器ActionServlet，客戶端的所有請求都由ActionServlet進行處理。Action是子控制器，它是客戶請求和業務邏輯操作之間的橋梁，負責調用相應的模型完成業務邏輯。Action在Struts-config.xml文件中定義，當ActionServlet接收到客戶端的請求后，會到Struts-config.xml文件中查找相應的Action來執行。視圖是通過一組JSP程序實現的。除了基本的JSTL標記外，Struts還定義了大量的標記來支持用戶的開發。Struts框架中的模型沒有明確的定義，通常采用EJB或其他對象關系映射工具來實現模型組件對數據庫的訪問。

1.2 Hibernate框架

Hibernate是目前最為流行的對象關系映射（Object Relation Mapping，ORM）框架，是一種完成從對象模型到關系模型的映射技術，即把應用程序中的對象數據持久化到關系數據庫表的一種技術。Hibernate對JDBC API進行了封裝，負責Java對象的持久化。Hibernate的主要工作就是將對象數據保存到關系數據庫表中，以及將關系數據庫表中的數據讀取到對象中。它封裝了所有數據訪問細節，減少了開發過程中處理數據的時間，使程序與數據庫的交互變得更容易。本系統使用Hibernate來管理Struts的模型部分，其框架如圖2所示。

圖2 Hibernate結構圖

2 系統總體設計

2.1 系統功能設計

網上直報系統實現數據在線報送功能：系統在用戶身份認證之后，提供給用戶一個數據錄入界面，在相應的報表頁面中輸入數據，完成填報，審核無誤后在線上報數據，保存到服務器數據庫中。本系統功能分為兩大模塊：數據報送和系統管理。

數據報送包括數據填寫、數據在線審核、歷史數據查詢、補錄。其中，數據填寫完成報表數據的在線填寫功能；數據在線審核完成對數據的合法性、有效性、關系平衡性等方面的審核，防止非法數據入庫；歷史數據查詢完成數據的查看，報表數據的顯示和打印；補錄完成補錄漏報的過期報表。

系統管理包括用戶管理、數據管理、報表管理。其中，用戶管理用于實現用戶的添加、權限和角色分配等管理工作；數據管理主要完成報表數據的增加、修改、刪除以及數據的備份與恢復、匯總及報表輸出和打印等工作；報表管理用于實現報表定義、報表任務的下發及催報等管理工作。

2.2 系統架構設計

本系統是基于J2EE平臺上的Struts和Hibernate框架，采用多層B/S架構模式，分為視圖、控制器、模型、持久化和數據庫五個層次。層次間遵循自頂向下的依賴關系，上層依賴下層，而下層應盡量減少對上層的依賴，各層次之間的通信是通過接口進行的。

（1）視圖層和控制器層

本系統視圖層和控制器層使用Struts框架實現。視圖由HTML和JSP頁面組成，其數據表示由Actionform完成。視圖層接收用戶的HTTP請求，通過控制器來進行業務請求的匹配調用和轉發，并根據業務邏輯動態地組織JSP頁面內容輸出到客戶端瀏覽器。控制器層由前端控制器Action－Servlet和子控制器Action組成，ActionServlet處理用戶請求，然后利用Struts-config.xml中配置的ActionMapping對象把請求映射到Action對象進行處理。

（2）模型層

模型層主要進行業務邏輯處理，是整個系統的邏輯業務核心部分。模型層實際上又可細分為數據服務層（Service）和數據訪問層（Data Access Object，DAO）。DAO層的設計是為了降低耦合性，實現業務邏輯與數據庫訪問分離，進行數據庫操作的封裝。

（3）持久化層和數據庫層

數據持久化層由Hibernate構成，實現實體域對象的持久化。Hibernate負責從數據源中獲得數據，然后生成持久對象（persistence objects，PO），每個PO對應于數據庫的一張關系表，再把PO傳給業務邏輯層。數據庫采用Oracle10g。

3 關鍵技術實現

3.1 面向接口編程

面向接口編程是指將程序的具體實現方法與其訪問規范分離開來，各個類之間的交互通過接口來完成。在分層架構中，每個層次不直接向其上層提供服務，而是定義一組接口，僅向上層暴露其接口功能，上層對于下層僅僅是接口依賴，而不是依賴具體類。當下層需要改變時，只要接口及接口功能不變，則上層不用做任何修改，從而降低模塊的耦合度，提高系統功能的擴展性和復用性，提高開發效率。

Hibernate框架位于數據的持久層中，通過使用DAO設計模型來完成實體類的CRUD操作。DAO的實現包括DAO接口的定義和DAO接口的實現類兩部分，通過Hibernate API實現DAO接口中定義的所有抽象方法。如果持久化機制發生變化，只要DAO接口不變，只需創建新的DAO實現類，而上層的業務邏輯代碼無需修改。

分層設計模型和面向接口編程所帶來的好處是：系統的核心業務邏輯的服務類都有對應的接口及其實現類，當實現類發生改變時，對于上層業務邏輯來說是透明的，業務邏輯代碼無需修改。

3.2 安全策略

必須建立一種網上信任機制來保證Internet上數據傳輸的安全性、保密性。目前使用較廣的是數字證書，數字證書是一種電子文檔，它提供了在Internet上身份驗證的方式。本系統采用數字證書加密技術，每個上報單位以自己的用戶名和密碼為依據，生成一個數字證書文件。數字證書作為用戶唯一的身份標識，使上報數據的傳輸更為安全可靠。

4 結束語

本文將Struts與Hibernate框架技術相結合，應用于網上直報系統，提高了系統的開發效率和系統的性能。通過網上直報系統，提高了統計工作的效率。

［1］陸勇，畢建鋼.基于WEB的網上直報系統的設計與實現［J］.計算機應用與軟件，2006，25（8）.

［2］李超，朱巧明.基于Struts和Hibernate架構的招生管理系統的設計［J］.計算機工程與設計，2008，29（5）.

［3］邱哲，王俊標等.StrutsWeb設計與開發大全［M］.北京：清華大學出版社，2006.

［4］蔡雪燾.Hibernate開發與整合應用大全［M］.北京：清華大學出版社，2006.