基于Struts 2和Hibernate实验室管理系统的设计与实现

袁宏杰 石爽 康彦丛 刘也畅

摘要：Struts 2是一个用来快速生成Model 2 应用程序的框架，而Model 2 是基于MVC 模式的。用Struts 可简化Web 应用的开发，增加了软件重用率，解决了信息系统中开发效率、降低成本、可扩展性、灵活性等问题。

关键词： Struts2； MVC； Hibernate信息系统

基于Struts框架开发出来的Web 应用，越来越成熟，系统更灵活，并利用后期维护和管理。Struts2开发更适合于团队协作开发，开发成员可以按层开发，分工更加合理。

1 实验室管理信息系统的总体需求

实验室管理信息系统的总体需求，能够实现排课管理、实验室日常运行管理、实验室设备管理、实验室人员管理、实验室耗材管理。整体功能结构图如下：

2 实验室管理信息系统的技术架构

实验室管理信息系统系统基于Struts2和Hibernate提供了开发基于 MVC 应用模式的开源框架进行设计，Struts实现了 MVC 的各项特性，并将其应用于 Web 应用开发中。 Struts 提供的组件由 3 个部分，包括模型层、视图层和控制器，在模型层与Hibernate框架耦合，实现对数据的松耦合和持久化访问。实验室管理信息系统的技术架构如下图所示

3 实验室管理信息系统数据库设计

数据库设计是指根据用户的需求，构造最优的数据库模式，最终设计出数据库的结构和建立数据库及其应用系统的过程。根据功能模块的划分，系统功能设计的要求，本系统采用 My SQL 设计。

4 实验室管理信息系统技术实现

系统设计成四架构模式，表示层（Viewer），控制层（Controller）， 服 务 层（DAO） 和 數 据 持 久 层（DataPersistence）。下面分别介绍它们的实现方式。

4.1 表示层技术实现

表示层主要采用Ajax（Asynchronous JavascriptAnd XML，异步 JavaScript 和 XML）和标签库。首先客户端初始化请求参数后转发给业务逻辑层，最后将处理结果返回至客户端。系统采用 Struts2 标签库（Strutstags）和 ONGL 表达式来实现表示层的开发，在 JSP 文件中通过 <%@ taglibprefix=“s” uri=“/Struts=tags”%> 引入标签库。

4.2 控制层的实现

控 制 层 是 Struts2 框 架 的 核 心 组 件， 主 要由 Action 类 文 件 组 成。Struts2 控 制 器 有 两 部 分，StrutsPrepareAndExecuteFilter 和业务控制器 Action。

排课模块控制类为PaikeAction.java。实验室管理员点击JSP视图页面的排课请求后，系统首先通过 Request 对象到达系统的业务逻辑层，最终转交给在 Struts.xml 文件中配置的paike.Action，一旦返回该Action，则会在配置文件中查找相应的 Result。这些页面和ActionMapper 一起通过 Response 对象返回给排课请求的 URL。本模块的控制层过程如下图：

4.3 业务逻辑层的实现

在业务逻辑层，每个业务涉及到的持久层对象和数据访问对象（DAO）。业务逻辑层被设计在DAO 层之上，系统中会存在多个DAO 类，而业务逻辑类只有一个，在本系统被设计成了一个接口，通过实现该接口来用于视图组件与控制组件之间传递数据。业务逻辑层有两个文件，ExamService.java 及其实现类ExamServiceImpl.java。如图所示：

4.4 数据持久层的实现

实验室管理信息系统的DAO层实现是通过Hibernate API 来实现公共的 DAO 接口 ， 首先取得当前进程的 Session 对象，利用Session对象开始一个事务得到持久化对象，最后提交事务，关闭Session。DAO 层调用 Hibernate提供的各种方法，用于实现系统业务逻辑时，将数据（对象）进行持久化操作。

本系统通过DAO与ORACLE数据库相连，所有配置及连接参数保存到hibernate.cfg.xml文件中。

5 系统实现的关键开发策略

（1）为了提高系统的运行效率，减少客户端与应用服务器的频繁交互，将一些校验放到了页面上进行校验，校验完成后，如果有错误立即反馈给用户，否则再提交服务器完成后续流程。

（2）系统采用插件实现异步提交的数据，减少了因部分页面修改要刷新全部页面的操作，减轻了CPU的竞争。

（3）改变了一个HTTP表单、ACTION、ActionForm一一对应的关系，利用多个HTTP表单对应一个ActionForm和Action，将不同的业务数据，调用同一个Action的不同方法实现，使程序流程更加清晰简练，便于后期维护管理。

6 结语

本研究内容是一个基于 MVC 模式的 B/S 架构在实验室管理系统的设计方法及具体实现过程，该系统采用 Java EE 主流框架 Struts2 与Hibernate 作为技术路线，同时采用了开源插件，实现了应用数据在各层之间的低耦合高内聚，提高了系统的可用性和可扩展性。

参考文献：

[1]范新灿.基于 Struts、Hibernate、Spring 架构的 Web应用开发[M].北京：电子工业出版社，2014.09.

[2]李刚.轻量级 Java EE 企业应用实战[M].北京：电子工业出版社，2014.10.

[3]梁胜彬，乔保军，李小丽，王金科，渠慎明，史蕊，王龙葛.Java Web应用开发与实践[M].北京：清华大学出版社，2016.09.