基于SSM整合框架的快速开发技术研究.doc

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长江大学计算机科学学院硕士研究生

作业簿

年级计算机科学S151

专业计算机科学与技术

课程名称计算机新技术专题

姓名熊魏

交作业时间2016年10月8日

基于SSM整合框架的快速开发技术研究

熊魏

长江大学计算机科学学院S151班学号:

201571390

1引言

框架，即framework。

其实就是某种应用的半成品，把不同应用程序中有共性的一些东西抽取出来，做成一个半成品程序，这样的半成品就是所谓的程序框架。

软件系统发展到今天已经很复杂了，特别是服务器端软件，涉及到的知识、内容、问题太多，在某些方面使用别人成熟的框架，就相当于让别人帮你完成一些基础工作。

你只需要集中精力，完成系统的业务逻辑设计，这样每次开发就不用白手起家，而是可以在这个基础上开始搭建。

使用框架的最大好处：

减少重复开发工作量、缩短开发时间、降低开发成本，同时，还有其它的好处，如：

使程序设计更合理，程序运行更稳定等。

基于这些原因，基本上现在在开发中，都会选用某些合适的开发框架，来帮助快速高效的开发应用系统。

框架的选择，就是看哪个框架最合适，从而减少开发的工作量，提高开发的效率和质量，并有效减少维护的工作量，最终达到节约综合开发成，本获取更多的收益。

下面简单了解一下SpringMVC+Spring+Mybatis三大框架。

2.技术架构

系统采用以spring为核心并整合了Springmvc和mybatis的3个轻量级框架技术的组合，即SSM整合框架。

利用SSM整合框架可开发出分层、易扩展、易维护的企业级应用系统。

，能够极大地满足系统的需求。

SSM框架结构图如图2所示。

随着web应用的规模、复杂度不断升级，对软件架构的复用性、可靠性、可扩展性都提出了较高的要求。

本课题采用了MVC这一软件架构模式，该模式成功实现了动态的程序设计，简化了后续对程序的修改以及扩展，使部分程序的重复利用成为可能。

此外，此模式简化了应用程序的复杂度，使程序结构更直观。

基于MVC架构模式，本系统采用SSM框架，即Struct2，spring3.0，mybatis框架组合，采用此框架技术可以提高开发效率、降低程序的复杂度。

图1SSM框架结构图

3MVC设计模式

MVC设计模式[1]是一种目前广泛流行的软件设计模式，它把一个应用的各流程按照Model（模型）、View（视图）、Controller（控制器）的方式进行分离。

本系统所采用的SSM整合框架就是根据MVC设计模式的基础上发展起来，其中Struts2就是采用MVC模式建立起来的框架技术，而Struts2正是需要与spring、Mybatis进行无缝的集成，才能真正发挥MVC模式的作用。

图2MVC设计模式的工作原理

如图1所示MVC设计模式的工作原理View部分即是应用程序的用户界面，用户通过View层发送请求提交到Controller层；Controller层接受请求根据具体需求调用Model层来处理，再根据Model层调用回来的结果进行跳转。

可知Controller层在整个流程中起到了桥梁的作用，控制数据的流向；而Model层负责业务逻辑的处理和数据库访问。

4SpringMVC技术研究

SpringWebMVC是一种基于Java的实现了WebMVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架，即使用了MVC架构模式的思想，将web层进行职责解耦，基于请求驱动指的就是使用请求-响应模型，框架的目的就是帮助我们简化开发，SpringWebMVC也是要简化我们日常Web开发的。

SpringWebMVC也是服务到工作者模式的实现，但进行可优化。

前端控制器是DispatcherServlet；应用控制器其实拆为处理器映射器（HandlerMapping）进行处理器管理和视图解析器（ViewResolver）进行视图管理；页面控制器/动作/处理器为Controller接口（仅包含ModelAndViewhandleRequest（request,response） 方法）的实现（也可以是任何的POJO类）；支持本地化（Locale）解析、主题（Theme）解析及文件上传等；提供了非常灵活的数据验证、格式化和数据绑定机制；提供了强大的约定大于配置（惯例优先原则）的契约式编程支持。

SpringWebMVC框架也是一个基于请求驱动的Web框架，并且也使用了前端控制器模式来进行设计，再根据请求映射规则分发给相应的页面控制器（动作/处理器）进行处理。

首先让我们整体看一下SpringWebMVC处理请求的流程如图3所示：

图3SpringMVC处理流程

具体执行步骤如下：

1、首先用户发送请求————>前端控制器，前端控制器根据请求信息（如URL）来决定选择哪一个页面控制器进行处理并把请求委托给它，即以前的控制器的控制逻辑部分；图3中的1、2步骤；

2、页面控制器接收到请求后，进行功能处理，首先需要收集和绑定请求参数到一个对象，这个对象在SpringWebMVC中叫命令对象，并进行验证，然后将命令对象委托给业务对象进行处理；处理完毕后返回一个ModelAndView（模型数据和逻辑视图名）；图3中的3、4、5步骤；

3、前端控制器收回控制权，然后根据返回的逻辑视图名，选择相应的视图进行渲染，并把模型数据传入以便视图渲染；图3中的步骤6、7；

4、前端控制器再次收回控制权，将响应返回给用户，图3中的步骤8；至此整个结束。

5Spring技术研究

Spring是一个开源框架，是为了解决企业应用程序开发复杂性而创建的。

框架的主要优势之一就是其分层架构，分层架构允许您选择使用哪一个组件，同时为J2EE应用程序开发提供集成的框架。

Spring框架是一个分层架构，由6个定义良好的模块组成。

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。

图4Spring框架架构

其核心模块为IOC容器和AOP。

4.1IOC（InversionofControl控制反转，又名依赖注入）

IOC即依赖注入，利用java里的反射机制在运行时动态的去创建、调用对象，Spring框架就是在运行的时候，根据Spring的applicationContext.xml配置文件来动态的创建对象并调用对象的方法的，所以使用Spring框架后不需要用new方法创建而是通过框架自动产生一个对象，只需要在xml文件中对bean进行定义。

Spring发展到3.0后，不需要在xml文件中逐个定义bean对象，只需在调用的文件中使用@Autowired来声明所调用的对象即可，使开发更加简洁方便。

4.2AOP（Aspect-OrientedProgramming，面向方面编程）

AOP即面向切面编程，其原理是利用代理的设计模式，未使用Spring时，开发人员需要编写大量的代码来实现AOP，现在有了Spring对AOP的支持，不仅减轻了开发的工作量提高了开发的效率，也增强了程序的可靠性。

本系统中Spring的AOP主要用于对事务的管理。

Spring框架主要用于降低系统模块之间的耦合度。

其主要技术包括控制反转（IOC）和面向切面编程（AOP）两大方面。

Spring降低耦合度的功能主要通过IOC来实现，IOC是Spring框架的核心，其原理可以理解为程序的所有组件都是被动的，初始化和调用都有容器（Spring）的负责。

另外Spring提供了AOP技术，利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离,如:

日志记录、事务处理等，从而使得业务逻辑各部分的耦合度降低，提高程序的可重用性和开发效率。

4.3spring的主要特性。

（1）降低组件之间的耦合度，实现软件各层之间的解耦。

（2）可以使用容器提供的众多服务，如：

事务管理服务、消息服务、JMS服务、持久化服务等等。

（3）容器提供单例模式支持，开发人员不再需要自己编写实现代码。

（4）容器提供了AOP技术，利用它很容易实现如权限拦截，运行期监控等功能。

（5）容器提供的众多辅作类，使用这些类能够加快应用的开发，如：

JdbcTemplate、HibernateTemplate.

（6）对主流的应用框架提供了集成支持。

6Hibernate与Mybatis技术研究

MyBatis是一个基于Java的持久层框架。

iBATIS提供的持久层框架包括SQLMaps和DataAccessObjects（DAO）。

MyBatis是支持普通SQL查询，存储过程和高级映射的优秀持久层框架。

MyBatis消除了几乎所有的JDBC代码和参数的手工设置以及结果集的检索。

MyBatis使用简单的XML或注解用于配置和原始映射，将接口和Java的POJOs（PlainOldJavaObjects，普通的Java对象）映射成数据库中的记录。

每个MyBatis应用程序主要都是使用SqlSessionFactory实例的，一个SqlSessionFactory实例可以通过SqlSessionFactoryBuilder获得。

SqlSessionFactoryBuilder可以从一个xml配置文件或者一个预定义的配置类的实例获得。

用xml文件构建SqlSessionFactory实例是非常简单的事情。

推荐在这个配置中使用类路径资源（classpathresource），但你可以使用任何Reader实例，包括用文件路径或file:

//开头的url创建的实例。

MyBatis有一个实用类----Resources，它有很多方法，可以方便地从类路径及其它位置加载资源。

6.1功能架构

Mybatis的功能架构分为三层，如图5所示：

图4Mybatis架构

（1）API接口层：

提供给外部使用的接口API，开发人员通过这些本地API来操纵数据库。

接口层一接收到调用请求就会调用数据处理层来完成具体的数据处理。

（2）数据处理层：

负责具体的SQL查找、SQL解析、SQL执行和执行结果映射处理等。

它主要的目的是根据调用的请求完成一次数据库操作。

（3）基础支撑层：

负责最基础的功能支撑，包括连接管理、事务管理、配置加载和缓存处理，这些都是共用的东西，将他们抽取出来作为最基础的组件。

为上层的数据处理层提供最基础的支撑。

6.2工作流程

（1）加载配置：

配置来源于两个地方，一处是配置文件，一处是Java代码的注解，将SQL的配置信息加载成为一个个MappedStatement对象（包括了传入参数映射配置、执行的SQL语句、结果映射配置），存储在内存中。

（2）SQL解析：

当API接口层接收到调用请求时，会接收到传入SQL的ID和传入对象（可以是Map、JavaBean或者基本数据类型），Mybatis会根据SQL的ID找到对应的MappedStatement，然后根据传入参数对象对MappedStatement进行解析，解析后可以得到最终要执行的SQL语句和参数。

（3）SQL执行：

将最终得到的SQL和参数拿到数据库进行执行，得到操作数据库的结果。

（4）结果映射：

将操作数据库的结果按照映射的配置进行转换，可以转换成HashMap、JavaBean或者基本数据类型，并将最终结果返回。

6.3动态SQL

MyBatis最强大的特性之一就是它的动态语句功能。

如果您以前有使用JDBC或者类似框架的经历，您就会明白把SQL语句条件连接在一起是多么的痛苦，要确保不能忘记空格或者不要在columns列后面省略一个逗号等。

动态语句能够完全解决掉这些痛苦。

尽管与动态SQL一起工作不是在开一个party，但是MyBatis确实能通过在任何映射SQL语句中使用强大的动态SQL来改进这些状况。

动态SQL元素对于任何使用过JSTL或者类似于XML之类的文本处理器的人来说，都是非常熟悉的。

在上一版本中，需要了解和学习非常多的元素，但在MyBatis3中有了许多的改进，现在只剩下差不多二分之一的元素。

MyBatis使用了基于强大的OGNL表达式来消除了大部分元素。

MyBatis是一个可以自定义SQL、存储过程和高级映射的持久层框架。

只使用简单的XML和注解来配置和映射基本数据类型、MAP接口和POJO（简单的JAVA对象）到数据库记录。

相比另一流行的持久层框架Hibernate，MyBatis是一种“半自动化”的ORM（对象关系映射）实现，可以进行更为细致的SQL优化减少查询字段。

因为本系统主要是对数据库的数据进行处理，而且数据量会比较大，结构比较稳定，因此对SQL语句应进行更高度的优化，所以本系统选择MyBatis作为数据库持久层框架。

相对Hibernate的全自动化，Mybatis是半自动化的ORM框架，虽然不如全自动化更节省开发人员时间，但是对于对性能要求较高的系统，Mybatis可以对SQL语句自由进行优化，而且现在有MybatisGenerateCode等插件工具可以实现自动生成实体类和基本的select，insert,delete及update语句。

减少了Mybatis与Hibernate在开发复杂度上面差距。

表1是使用zakisoft工具对Hibernate和Mybatis的执行效率进行的测试数据，其中执行时间为平均每条数据的执行时间，insert测试数据为10000条，select、delete、update每次测试均为随机选择、删除、更新一条数据，执行次数100次。

根据以上调研及测试，综合考虑，本系统采用Mybatis框架。

7.管理员及权限模块实现

系统建立初期，只有超级管理员一个角色和用户，超级管理员可以创建其他角色，并为角色分配不同的权限，例如:

web菜单维护角色、新闻内容管理角色、web布局管理角色以及文件管理等角色。

然后创建web智能管理系统的后台管理员用户，每个用户有其对应的权限角色。

例如拥有菜单维护的权限的用户，可以创建前台网站菜单并分配该菜单对应的主页。

不同角色的管理员拥有不同的权限，在很大程度上保证了前台web系统的安全性。

7框架组合

经过对各个框架的研究，系统采用SSM框架组合，分别取Springmvc、spring3.0、Mybatis各框架中优秀模块进行组合，实现MVC架构模式。

取Springmvc中的Action层与JSP页面之间的交互响应、拦截器，过滤器等功能作为view层和controller层；Mybatis作为model层，负责实例、JDBC连接以及数据持久层的功能；Spring作为一个轻量级的框架，采用其核心模块IOC、AOP、Test，其中，IOC依赖翻转用来连接各个层之间对象，简化各个对象之间调用；由于基于反射及代理模式的面向切面编程开销比较大，本系统中只用来进行事务管理，负责事务的回滚机制，Spring的Test机制使得测试变得不再复杂，可以采用非容器依赖的编程方式进行大部分测试工作，此外Spring还担当着MVC各个层之间的无缝连接工作，否则即使各个框架都很优秀也无法发挥出其最大的作用。

在SSM整合框架中，每一个框架都发挥着自己最擅长的方面:

Springmvc注重于降低表现层与逻辑层的耦合度，在视图层和控制层发挥作用；Spring作为整个框架的核心部分，起到了桥梁的作用，对业务层的层次深化，在业务层通过其IOC技术的对象依赖注入和AOP技术的事务分离，更深层次的降低了耦合程度；MyBatis框架主要负责Java对象和关系数据库之间的映射，在数据持久层上提供数据的访问。

通过应用SSM整合框架，可以将整个系统开发的结构大致分为如图2所示。

图6SSM框架结构

3.1框架组合实现

通过web.xml，Structs.xml，applicationContext.xml，mybatis-config.xml这４个配置文件搭建web系统的整体框架，使之符合MVC架构模式。

web.xml文件中通过context-param配置了Spring的上下文位置，并通过listener配置，通知容器加载Spring及Struct2的配置文件。

Structs.xml主要是对页面提交的请求以及Action返回的页面进行对应。

applicationContext.xml是Spring的配置文件，其中

component-scanbase-package=”cn.project”/>，可以实现使用annotation自动注册bean，并检查@Required，@Autowired的属性是否已经被注入。

使用AOP定义了事务，除了以get，find，select方法名开头的方法外，其他service层的方法均有回滚机制，保证了事务的原子性、一致性、持久性。

此外还配置了mybatis文件位置以及数据库的相关信息，将业务层和数据层分离并联系起来。

mybatis-config.xml文件中配置了MAPPER的加载方式，本系统中采用非懒汉式加载，即在系统初始化时加载所有的MAPPER文件，防止出现初始化并发问题。

经过编写各配置文件组合3个框架，完成了系统的整体架构的搭建。

SSM框架的组合分别是Springmvc、Spring3.0、MyBatis，三者组合实现MVC架构模式。

Springmvc的主要功能是使用action层与JSP页面进行交互。

Mybatis是半自动化的ORM框架，负责数据持久层的功能，可以对SQL语句进行自动优化，并且可以使用插件实现自动生成实体类及基本的语句。

Spring核心模块IOC依赖反转各个层之间的对象，简化对象的调用。

SSM框架在Web应用系统开发中具有以下优势:

（1）系统开发效率提升。

框架可以提供高效的组件和视图处理，而且以配置文件的方式定义程序逻辑。

需求改变仅需修改控制逻辑的配置文件，无需关心底层框架的实现，从而提高系统开发效率。

（2）模块间相互独立。

SSM框架具有“低耦合高内聚”的特点。

设计人员可以按功能将系统划分为不同的功能模块，模块之间相互独立，每个模块的修改不影响其他模块。

（3）角色分离。

框架为开发者提供不同的接口，前端页面设计人员只需关注JSP页面的设计，后台逻辑开发者对业务逻辑开发程序。

前端和后台的人员相互独立，互不影响。

（4）缩短开发周期，降低项目开发成本。

框架可以适用于各种类型开发人员协同工作，降低了对开发人员知识和技能的要求，加快了开发速度。

8结束语

文章结合高校项目管理的特点，提出采用Strut2、Spring、Mybatis三者整合框架SSM的设计思想，设计并实现了高校项目管理系统。

根据项目实际开发过程与结果，SSM框架很少的降低了项目开发的耦合度，实现表示层、业务层与数据层的分离，使得系统开发过程更合理化，提高系统开发后的可扩展性和可维护性。

该系统已通过测试，在广西大学投入使用，运行稳定、效果良好。

9参考文献

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教师评语及成绩

评阅成绩__________

评阅时间__________

教师签名__________