基于經典MVC架構的實現Web應用系統設計與實現

張睿涵 遼寧錦州渤海大學信息科學與技術學院

基于經典MVC架構的實現Web應用系統設計與實現

張睿涵 遼寧錦州渤海大學信息科學與技術學院

MVC設計架構是一種經典的軟件設計模式，并廣泛應用于Web應用系統開發過程，本文分析討論面向對象的MVC設計模式，分析該設計模式基本原理和構成機制，并將MVC設計架構融入到本文的系統開發過程中。通過對MVC設計模式的研究，本文講述MVC設計架構的應用系統開發原理及優缺點，基于MVC設計架構的開發軟件應用系統的流程，并基于MVC設計架構實現光盤發布應用系統模型，將MVC設計架構應用于JSP開發技術中。經過本文研究的系統可以充分使用MVC設計架構。

MVC設計架構 Web應用系統 J2EE平臺 光盤發布 JSP技術

1 引言

隨著Web應用系統的使用不斷增多的現象，對于Web應用系統的開發與設計使用MVC設計架構，開發Web應用系統無論選擇什么編程語言，無論應用系統業務功能流程多復雜，都可成為應用系統所提供通用設計模式框架，為了構造通用應用系統提供基本的設計框架。本文通過對光盤發布應用系統的實踐，深入研究基于MVC設計架構的Web應用系統。

本文涉及到的MVC設計模式(模型M一視圖V一控制器C)，這種設計模式堪稱軟件設計的經典模式。每個系統的用戶界面，負責顯示系統數據和與用戶交互操作的功能。用戶希望與應用系統之間保持交互操作順暢，用戶希望系統能呈現動態改變內容或者其他展現形式，這就要求系統需要滿足用戶界面需求的同時，系統邏輯模型獨立于用戶界面的組成，MVC開發模型使得類對象的強制分離，因此，實現Web應用系統基于MVC設計模式作為一種層次結構分離的模型是最佳的選擇，Web應用系統的設計、開發和維護變得非常靈活，極大地提高了模塊之間的重用性。

2 MVC設計模式概述

2.1 MVC的基本設計思想

Model、View和Controller的簡稱，即是MVC。需要將一個應用系統的輸入、數據加工處理和輸出過程均是按照這個流程方式實現業務功能的分離，應用系統形成以模型、視圖和控制三層的軟件架構。

模型層（Model）：負責處理業務／狀態的處理過程以及業務規則定義。業務狀態處理流程對于其他層而言模糊操作，模型層接受來自視圖層用戶請求的數據處理過程，并為用戶返回有關的處理結果。

視圖層（Viewer）：負責用戶數據交互操作界面，因此，對于Web應用系統而言，基本上為HTML實現的網頁，但是，也可以將XHTML、XML和Applet等技術應用到HTML網頁前端。通常情況下，應用系統可能存在多種不同的視圖層，通過MVC設計模式實現的系統，視圖的作用負責對頁面控件數據的采集和系統處理數據的顯示，即負責接收來自用戶請求以及顯示處理結果的功能，而不負責在視圖層的業務功能處理過程。應用系統的業務流程處理過程交給模型層處理。

控制層（Controller）完成的是從用戶獲取請求操作，負責模型與視圖建立聯系，共同完成用戶請求操作。它屬于控制調度層，它負責清楚地告訴程序員，它完全是控制轉發器，選擇哪種模型，就負責處理哪種視圖，也就完成哪種用戶請求。在MVC設計模式中，控制層并不需要做任何的業務數據處理。當用戶點擊某個功能連接時，控制層接受來自用戶的請求之后，并不需要處理業務數據，它只負責找到相匹配的模型的函數，并將參數傳遞該模型車的函數，并告訴應該做什么，當模型層處理完畢業務數據控制層接收來自于模型層的處理結果，并把符合要求的處理結果返回到視圖層為用戶顯示。因此，模型層與視圖層是一對多的關系。

在MVC設計思想中的核心是業務功能模型的設計。業務模型層設計過程中數據模型。數據模型主要完成數據持久化操作，是指實體對象與表字段一一映射關系。例如：將淘寶訂單數據保存到系統的數據庫中，或者從系統的數據庫獲取淘寶訂單數據。可以將此模型單獨羅列，全部的數據庫操作僅僅限于該模型中，為用戶提供相關服務。

2.2 基于MVC設計模式開發應用系統的優點

此前的Web應用系統將業務數據處理與結果顯示置于同一個頁面的編程方式，這種方式使得程序編寫與調試變得麻煩，而基于MVC設計模式實現的應用系統設計，具備下列的優點：

（1）模型層與視圖層是一對多的關系。一個模型與多個視圖建立聯系。可以確保全部相關的視圖及時獲得來自于模型層數據的變化，使得全部相關的視圖與控制層實現操作同步。

（2）視圖與控制器實現靈活對接，允許新修改視圖與控制層之間關聯的業務數據，而且重要的是可以實現需求動態更改相互的關聯，例如：打開、修改或者關閉等操作。

（3）模型的可移植性與可重用性。因為模型是獨立于視圖的，所以可以把一個模型獨立地移植到新的平臺工作。需要做的只是在新平臺上對視圖和控制器進行新的修改。

（4）使用MVC設計思想的應用系統具有清晰的軟件結構。大多數應用系統都可以實現的MVC三層架構設計，正因如此，方便基于此設計模式建立一種可以通用框架結構，不局限于視圖設計過程中，而且還可以用在系統總體布局或者局部功能設計。

（5）便于應用系統規劃管理。在MVC架構設計中，由于不同層職責不同，每層具體應用又存在相似的特征，便于應用系統規劃管理、管理程序代碼，極大提高應用系統編程效率。

（6）有利于應用系統的功能擴展與維護操作。一個應用系統被設計為3層架構模式，有時改變某層需求就能滿足用戶。例如：某個應用系統的業務流程設計或者業務規則定義的改變只需修改MVC結構中的模型層即可。

3 基于MVC的Web應用系統的設計

根據MVC的基本設計，基于MVC實現的應用系統設計首先要獲取系統應用的需求，設計應用系統的MVC結構，即將其按照系統功能設計MVC的三層結構，前提需要充分了解系統的全部需求。這里所闡述的應用系統實例是本人日常工作中所負責軟件項目部分—隨書光盤發布應用系統的設計與開發。設計該系統的目的完成非圖書資源在高校內的發布情況，以方便廣大師生借閱使用。

3.1 應用系統的需求分析

通過對高校很多師生及系統的管理人員的需求展開調查分析，并總結出光盤發布應用系統主要功能功能包括：

（1）前臺業務管理功能。為高校很多師生提供業務服務功能，主要有圖書檢索、電子資料下載、某些特殊資源開放申請功能以及師生留言等功能。

（2）后臺綜合業務管理功能。該功能是系統管理員實現管理、發布某些資源提供便利的渠道。主要包括：發布與更新電子資料功能、不定期的電子數據批量導入功能、處理審核審批功能以及數據備份與恢復操作。

3.2 數據庫設計

根據應用系統的功能實際需求，主要實體是圖書表以及光盤發布記錄表等等。根據數據庫設計原理獲取表的概念模型，因此，圖書表(book)轉換的對應關系主要包括：bookID（圖書序號）、bookName（圖書名稱）、bookType（圖書分類信息）、bookT（中英文對照）、bookD（是否具有電子資源）、bookask（圖發布申請字段）等。

3.3 構建基于MVC設計模式的系統模型

根據MVC設計模式，使用數學參考模型表示MVC設計實現的應用系統：

A表示應用系統的簡稱，M、V、C分別MVC設計模式中的三層結構，R表示用戶請求列表，正是，根據該數學參考模型，最后將確定的光盤發布應用系統的全部功能進行劃分層次。

（1）系統將直接與用戶交互的模塊劃分到視圖層V列表中。

（2）把數據庫邏輯處理部分劃分到模型層M列表中，把數據庫的建立連接管理、數據檢索功能（包含：目錄分類檢索、初步數據檢索、高級數據檢索）以及數據更新操作管理（發布與更新電子資料功能、不定期的電子數據批量導入功能、處理審核審批功能以及數據備份與恢復操作）劃分到模型層M列表中。

（3）來自于用戶請求處理并調用對應業務邏輯關系，并將業務處理結果返回視圖層為用戶頁面顯示，負責收集處理結果和控制轉發由控制層實現。

4 基于MVC設計模式的Web應用系統的實現

建立應用系統的MVC設計模式之后，方可選擇適用的開發工具實現系統的開發工作。本文根據實際情況選擇了JSP技術、Servlet技術和JavaBeans技術的結合。

4.1 實現應用系統的技術組合

JSP技術、Servlet技術和JavaBeans技術的結合是MVC設計模式的經典應用，三者的結合可以更好地實現MVC設計模型的應用系統。

（1）應用系統的模型層。它是由JavaBean對象組件完成，并將業務數據封裝到其中。

（2）應用系統的視圖層。它是由JSP技術負責實現頁面數據的顯示功能。

（3）應用系統的控制層。它是由Servlets技術接受來自于用戶輸入請求以及某個操作的提交，并根據相應的請求操作，調用相應業務邏輯處理組件，并收集處理結果轉發給相應的視圖層頁面顯示。

4.2 實現Web應用系統

上述已經對光盤發布應用系統的技術架構分析、功能需求分析以及數據庫結構分析，而三種技術的組合更好的完成了MVC設計思想。為此，三種技術的結合有效的完成映射操作。將應用系統模型層的各種業務處理邏輯通過使用JavaBeans對象組件實現，本文實現的應用系統的數據庫采用SQL2005管理技術；視圖層采用JSP技術每個功能界面；同時控制層的編寫通過Servlets控制器實現接受請求和處理結果的轉發操作：在應用系統的實現過程中，使用JS作為前端判斷技術，用于表單字段的判斷及數據輸入的標準性判斷。

5 本文結論與未來研究方向

基于MVC設計模式開發實現的光盤發布應用系統，由于其應用到MVC設計模式存在的優勢，應用系統中持久層、模型層、業務處理層與顯示層有效分離，好處是：一是在開發過程中，便于多人協作編碼，又便于系統的設計文檔編寫工作，提高多人共同開發的效率；二是應用系統上線運行之后的升級維護操作必不可少，用戶希望與應用系統之間保持交互操作順暢，對應用系統的功能擴展與維護變得簡單可行。基于MVC設計的應用系統正被更多的人使用，如果時一種通用設計框架，為開發者帶來更多的開發便利，提高應用系統的代碼可重用性提供了新的契機。

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