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为什么要使用MVC模式,MVC模式的优势有哪些?请写出你熟悉的MVC轻量级框架名称。

2016-05-25 22:59 591 查看
MVC就是常说的:模型(Model),视图(View)和控制Controller)
它把业务处理和Jsp页面分开了。而以前的Jsp页面是把所有的代码都写在Jsp页面中,那样不利于维护
MVC模式的目的就是实现Web系统的职能分工。
MVC模式的好处:
1.各施其职,互不干涉
在MVC模式中,三个层各施其职,所以如果一旦哪一层的需求发生了变化,就只需要更改相应的层中的代码而不会影响到其它层中的代码。
2.有利于开发中的分工
在MVC模式中,由于按层把系统分开,那么就能更好的实现开发中的分工。网页设计人员可以进行开发视图层中的JSP,对业务熟悉的开发人员可开发业务层,而其它开发人员可开发控制层。
3.有利于组件的重用
分层后更有利于组件的重用。如控制层可独立成一个能用的组件,视图层也可做成通用的操作界面。
MVC模式是"Model-View-Controller"的缩写,中文翻译为"模式-视图-控制器"。MVC应用程序总是由这三个部分组成。Event(事件)导致Controller改变Model或View,或者同时改变两者。只要Controller改变了Models的数据或者属性,所有依赖的View都会自动更新。类似的,只要Controller改变了View,View会从潜在的Model中获取数据来刷新自己。MVC模式最早是smalltalk语言研究团提出的,应用于用户交互应用程序中。smalltalk语言和java语言有很多相似性,都是面向对象语言,很自然的SUN在petstore(宠物店)事例应用程序中就推荐MVC模式作为开发Web应用的架构模式。MVC模式是一种架构模式,其实需要其他模式协作完成。在J2EE模式目录中,通常采用service to worker模式实现,而service to worker模式可由集中控制器模式,派遣器模式和Page Helper模式组成。而Struts只实现了MVC的View和Controller两个部分,Model部分需要开发者自己来实现,Struts提供了抽象类Action使开发者能将Model应用于Struts框架中。

MVC模式是一个复杂的架构模式,其实现也显得非常复杂。但是,我们已经终结出了很多可靠的设计模式,多种设计模式结合在一起,使MVC模式的实现变得相对简单易行。Views可以看作一棵树,显然可以用Composite Pattern来实现。Views和Models之间的关系可以用Observer Pattern体现。Controller控制Views的显示,可以用Strategy Pattern实现。Model通常是一个调停者,可采用Mediator Pattern来实现。

现在让我们来了解一下MVC三个部分在J2EE架构中处于什么位置,这样有助于我们理解MVC模式的实现。MVC与J2EE架构的对应关系是:View处于Web Tier或者说是Client Tier,通常是JSP/Servlet,即页面显示部分。Controller也处于Web Tier,通常用Servlet来实现,即页面显示的逻辑部分实现。Model处于Middle Tier,通常用服务端的javaBean或者EJB实现,即业务逻辑部分的实现。

一、MVC设计思想

  MVC英文即Model-View-Controller,即把一个应用的输入、处理、输出流程按照Model、View、Controller的方式进行分离,这样一个应用被分成三个层——模型层、视图层、控制层。

  视图(View)代表用户交互界面,对于Web应用来说,可以概括为HTML界面,但有可能为XHTML、XML和Applet。随着应用的复杂性和规
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模性,界面的处理也变得具有挑战性。一个应用可能有很多不同的视图,MVC设计模式对于视图的处理仅限于视图上数据的采集和处理,以及用户的请求,而不包括在视图上的业务流程的处理。业务流程的处理交予模型(Model)处理。比如一个订单的视图只接受来自模型的数据并显示给用户,以及将用户界面的输入数据和请求传递给控制和模型。

  模型(Model):就是业务流程/状态的处理以及业务规则的制定。业务流程的处理过程对其它层来说是黑箱操作,模型接受视图请求的数据,并返回最终的处理结果。业务模型的设计可以说是MVC最主要的核心。目前流行的EJB模型就是一个典型的应用例子,它从应用技术实现的角度对模型做了进一步的划分,以便充分利用现有的组件,但它不能作为应用设计模型的框架。它仅仅告诉你按这种模型设计就可以利用某些技术组件,从而减少了技术上的困难。对一个开发者来说,就可以专注于业务模型的设计。MVC设计模式告诉我们,把应用的模型按一定的规则抽取出来,抽取的层次很重要,这也是判断开发人员是否优秀的设计依据。抽象与具体不能隔得太远,也不能太近。MVC并没有提供模型的设计方法,而只告诉你应该组织管理这些模型,以便于模型的重构和提高重用性。我们可以用对象编程来做比喻,MVC定义了一个顶级类,告诉它的子类你只能做这些,但没法限制你能做这些。这点对编程的开发人员非常重要。

  业务模型还有一个很重要的模型那就是数据模型。数据模型主要指实体对象的数据 保存(持续化)。比如将一张订单保存到数据库,从数据库获取订单。我们可以将这个模型单独列出,所有有关数据库的操作只限制在该模型中。

  控制(Controller)可以理解为从用户接收请求, 将模型与视图匹配在一起,共同完成用户的请求。划分控制层的作用也很明显,它清楚地告诉你,它就是一个分发器,选择什么样的模型,选择什么样的视图,可以完成什么样的用户请求。控制层并不做任何的数据处理。例如,用户点击一个连接,控制层接受请求后, 并不处理业务信息,它只把用户的信息传递给模型,告诉模型做什么,选择符合要求的视图返回给用户。因此,一个模型可能对应多个视图,一个视图可能对应多个模型。

模型、视图与控制器的分离,使得一个模型可以具有多个显示视图。如果用户通过某个视图的控制器改变了模型的数据,所有其它依赖于这些数据的视图都应反映到这些变化。因此,无论何时发生了何种数据变化,控制器都会将变化通知所有的视图,导致显示的更新。这实际上是一种模型的变化-传播机制。模型、视图、控制器三者之间的关系和各自的主要功能。

二、MVC设计模式的实现

  ASP.NET提供了一个很好的实现这种经典设计模式的类似环境。开发者通过在ASPX页面中开发用户接口来实现视图;控制器的功能在逻辑功能代码(.cs)中实现;模型通常对应应用系统的业务部分。在ASP.NET中实现这种设计而提供的一个多层系统,较经典的ASP结构实现的系统来说有明显的优点。将用户显示(视图)从动作(控制器)中分离出来,提高了代码的重用性。将数据(模型)从对其操作的动作(控制器)分离出来可以让你设计一个与后台存储数据无关的系统。就MVC结构的本质而言,它是一种解决耦合系统问题的方法。

  2.1 视图

  视图是模型的表示,它提供用户交互界面。使用多个包含单显示页面的用户部件,复杂的Web页面可以展示来自多个数据源的内容,并且网页人员,美工能独自参与这些Web页面的开发和维护。

  在ASP.NET下,视图的实现很简单。可以像开发WINDOWS界面一样直接在集成开发环境下通过拖动控件来完成页面开发本。本文中介绍每一个页面都采用复合视图的形式即:一个页面由多个子视图(用户部件)组成;子视图可以是最简单HTML 控件、服务器控件或多个控件嵌套构而成的Web自定义控件。页面都由模板定义,模板定义了页面的布局,用户部件的标签和数目,用户指定一个模板,平台根据这些信息自动创建页面。针对静态的模板内容,如页面上的站点导航,菜单,友好链接,这些使用缺省的模板内容配置;针对动态的模板内容(主要是业务内容),由于用户的请求不同,只能使用后期绑定,并且针对用户的不同,用户部件的显示内容进行过滤。使用由用户部件根据模板配置组成的组合页面,它增强了可重用性,并原型化了站点的布局。

  视图部分大致处理流程如下:首先,页面模板定义了页面的布局;页面配置文件定义视图标签的具体内容(用户部件);然后,由页面布局策略类初始化并加载页面;每个用户部件根据它自己的配置进行初始化,加载校验器并设置参数,以及事件的委托等;用户提交后,通过了表示层的校验,用户部件把数据自动提交给业务实体即模型。

  这一部分主要定义了WEB页面基类PageBase;页面布局策略类PageLayout,完成页面布局,用于加载用户部件到页面;用户部件基类UserControlBase即用户部件框架,用于动态加载检验部件,以及实现用户部件的个性化。为了实现WEB应用的灵活性,视图部分也用到了许多配置文件例如:置文件有模板配置、页面配置、路径配置、验证配置等。

  2.2 控制器

  为了能够控制和协调每个用户跨越多个请求的处理,控制机制应该以集中的方式进行管理。因此,为了达到集中管理的目的引入了控制器。应用程序的控制器集中从客户端接收请求(典型情况下是一个运行浏览器的用户),决定执行什么商业逻辑功能,然后将产生下一步用户界面的责任委派给一个适当的视图组件。

  用控制器提供一个控制和处理请求的集中入口点,它负责接收、截取并处理用户请求;并将请求委托给分发者类,根据当前状态和业务操作的结果决定向客户呈现的视图。在这一部分主要定义了HttpReqDispatcher(分发者类)、HttpCapture(请求捕获者类)、Controller(控制器类)等,它们相互配合来完成控制器的功能。请求捕获者类捕获HTTP请求并转发给控制器类。控制器类是系统中处理所有请求的最初入口点。控制器完成一些必要的处理后把请求委托给分发者类;分发者类分发者负责视图的管理和导航,它管理将选择哪个视图提供给用户,并提供给分发资源控制。在这一部分分别采用了分发者、策略、工厂方法、适配器等设计模式。

  为了使请求捕获者类自动捕获用户请求并进行处理,ASP.NET 提供低级别的请求/响应 API,使开发人员能够使用 .NET 框架类为传入的 HTTP 请求提供服务。为此,必须创作支持 System.Web.IHTTPHandler 接口和实现 ProcessRequest() 方法的类即:请求捕获者类,并在web.config 的 <httphandlers> 节中添加类。ASP.NET 收到的每个传入 HTTP 请求最终由实现 IHTTPHandler 的类的特定实例来处理。IHttpHandlerFactory 提供了处理 IHttpHandler 实例 URL 请求的实际解析的结构。HTTP 处理程序和工厂在 ASP.NET 配置中声明为 web.config 文件的一部分。ASP.NET 定义了一个 <httphandlers> 配置节,在其中可以添加和移除处理程序和工厂。子目录继承 HttpHandlerFactory 和 HttpHandler 的设置。 HTTP 处理程序和工厂是 ASP.NET 页框架的主体。工厂将每个请求分配给一个处理程序,后者处理该请求。

2.3 模型

  MVC系统中的模型从概念上可以分为两类――系统的内部状态和改变系统状态的动作。模型是你所有的商业逻辑代码片段所在。本文为模型提供了业务实体对象和业务处理对象:所有的业务处理对象都是从ProcessBase类派生的子类。业务处理对象封装了具体的处理逻辑,调用业务逻辑模型,并且把响应提交到合适的视图组件以产生响应。业务实体对象可以通过定义属性描述客户端表单数据。所有业务实体对象都EntityBase派生子类对象,业务处理对象可以直接对它进行读写,而不再需要和request、response对象进行数据交互。通过业务实体对象实现了对视图和模型之间交互的支持。实现时把"做什么"(业务处理)和"如何做"(业务实体)分离。这样可以实现业务逻辑的重用。由于各个应用的具体业务是不同的,这里不再列举其具体代码实例。

三、MVC设计模式的扩展

  通过在ASP.NET中的MVC模式编写的,具有极其良好的可扩展性。它可以轻松实现以下功能:

  ①实现一个模型的多个视图;

  ②采用多个控制器;

  ③当模型改变时,所有视图将自动刷新;

  ④所有的控制器将相互独立工作。

  这就是MVC模式的好处,只需在以前的程序上稍作修改或增加新的类,即可轻松增加许多程序功能。以前开发的许多类可以重用,而程序结构根本不再需要改变,各类之间相互独立,便于团体开发,提高开发效率。下面讨论如何实现一个模型、两个视图和一个控制器的程序。其中模型类及视图类根本不需要改变,与前面的完全一样,这就是面向对象编程的好处。对于控制器中的类,只需要增加另一个视图,并与模型发生关联即可。

同样也可以实现其它形式的MVC例如:一个模型、两个视图和两个控制器。从上面可以看出,通过MVC模式实现的应用程序具有极其良好的可扩展性,是ASP.NET面向对象编程的未来方向。

四、MVC的优点

  大部分用过程语言比如ASP、PHP开发出来的Web应用,初始的开发模板就是混合层的数据编程。例如,直接向数据库发送请求并用HTML显示,开发速度往往比较快,但由于数据页面的分离不是很直接,因而很难体现出业务模型的样子或者模型的重用性。产品设计弹性力度很小,很难满足用户的变化性需求。MVC要求对应用分层,虽然要花费额外的工作,但产品的结构清晰,产品的应用通过模型可以得到更好地体现。

  首先,最重要的是应该有多个视图对应一个模型的能力。在目前用户需求的快速变化下,可能有多种方式访问应用的要求。例如,订单模型可能有本系统的订单,也有网上订单,或者其他系统的订单,但对于订单的处理都是一样,也就是说订单的处理是一致的。按MVC设计模式,一个订单模型以及多个视图即可解决问题。这样减少了代码的复制,即减少了代码的维护量,一旦模型发生改变,也易于维护。 其次,由于模型返回的数据不带任何显示格式,因而这些模型也可直接应用于接口的使用。

  再次,由于一个应用被分离为三层,因此有时改变其中的一层就能满足应用的改变。一个应用的业务流程或者业务规则的改变只需改动MVC的模型层。

  控制层的概念也很有效,由于它把不同的模型和不同的视图组合在一起完成不同的请求,因此,控制层可以说是包含了用户请求权限的概念。

  最后,它还有利于软件工程化管理。由于不同的层各司其职,每一层不同的应用具有某些相同的特征,有利于通过工程化、工具化产生管理程序代码。

五、MVC的不足

  MVC的不足体现在以下几个方面:

  (1)增加了系统结构和实现的复杂性。对于简单的界面,严格遵循MVC,使模型、视图与控制器分离,会增加结构的复杂性,并可能产生过多的更新操作,降低运行效率。

  (2)视图与控制器间的过于紧密的连接。视图与控制器是相互分离,但确实联系紧密的部件,视图没有控制器的存在,其应用是很有限的,反之亦然,这样就妨碍了他们的独立重用。

  (3)视图对模型数据的低效率访问。依据模型操作接口的不同,视图可能需要多次调用才能获得足够的显示数据。对未变化数据的不必要的频繁访问,也将损害操作性能。

  (4) 目前,一般高级的界面工具或构造器不支持MVC模式。改造这些工具以适应MVC需要和建立分离的部件的代价是很高的,从而造成使用MVC的困难。
基于Web的MVC framework在J2EE的世界内已是空前繁荣。TTS网站上几乎每隔一两个星期就会有新的MVC框架发布。目前比较好的MV
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C,老牌的有Struts、Webwork。新兴的MVC 框架有Spring MVC、Tapestry、JSF等。这些大多是著名团队的作品,另外还有一些边缘团队的作品,也相当出色,如Dinamica、VRaptor等。这些框架都提供了较好的层次分隔能力。在实现良好的MVC 分隔的基础上,通过提供一些现成的辅助类库,同时也促进了生产效率的提高。

  如何选择一个好的框架应用在你的项目中,将会对你的项目的效率和可重用是至关重要的。本文将对目前最流行、最常用的两种framework进行介绍。

  一、Struts

  Struts是Apache软件基金下Jakarta项目的一部分。Struts框架的主要架构设计和开发者是Craig R.McClanahan。Struts 是目前Java Web MVC框架中不争的王者。经过长达五年的发展,Struts已经逐渐成长为一个稳定、成熟的框架,并且占有了MVC框架中最大的市场份额。但是Struts某些技术特性上已经落后于新兴的MVC框架。面对Spring MVC、Webwork2 这些设计更精密,扩展性更强的框架,Struts受到了前所未有的挑战。但站在产品开发的角度而言,Struts仍然是最稳妥的选择。

  Struts有一组相互协作的类(组件)、Serlvet以及jsp tag lib组成。基于struts构架的web应用程序基本上符合JSP Model2的设计标准,可以说是MVC设计模式的一种变化类型。根据上面对framework的描述,我们很容易理解为什么说Struts是一个web framwork,而不仅仅是一些标记库的组合。但 Struts 也包含了丰富的标记库和独立于该框架工作的实用程序类。Struts有其自己的控制器(Controller),同时整合了其他的一些技术去实现模型层(Model)和视图层(View)。在模型层,Struts可以很容易的与数据访问技术相结合,包括EJB,JDBC和Object Relation Bridge。在视图层,Struts能够与JSP, Velocity Templates,XSL等等这些表示层组件想结合。

  Struts的体系结构

  struts framework是MVC 模式的体现,下面我们就从分别从模型、视图、控制来看看struts的体系结构(Architecture)。

  从视图角度(View)

  主要由JSP建立,struts自身包含了一组可扩展的自定义标签库(TagLib),可以简化创建用户界面的过程。目前包括:Bean Tags,HTML Tags,Logic Tags,Nested Tags,Template Tags 这几个Taglib。有关它们的详细资料请参考struts用户手册

  从模型角度(Model)

  模型主要是表示一个系统的状态(有时候,改变系统状态的业务逻辑操作也也划分到模型中)。在Struts中,系统的状态主要有ActiomForm Bean体现,一般情况下,这些状态是非持久性的。如果需要将这些状态转化为持久性数据存储,Struts本身也提供了Utitle包,可以方便的与数据库操作

  从控制器角度(Controller)

  在Struts framework中, Controller主要是ActionServlet,但是对于业务逻辑的操作则主要由Action、ActionMapping、ActionForward这几个组件协调完成(也许这几个组件,应该划分到模型中的业务逻辑一块)。其中,Action扮演了真正的业务逻辑的实现者,而ActionMapping和ActionForward则指定了不同业务逻辑或流程的运行方向。
对于Struts 如何控制、处理客户请求,让我们通过对struts的四个核心组件介绍来具体说明。这几个组件就是:ActionServlet。Action Classes,Action Mapping(此处包括ActionForward),ActionFrom Bean。

  二、Spring

  Spring 实际上是Expert One-on-One J2EE Design and Development 一书中所阐述的设计思想的具体实现。在One-on-One 一书中,Rod Johnson 倡导J2EE 实用主义的设计思想,并随书提供了一个初步的开发框架实现(interface21 开发包)。而Spring 正是这一思想的更全面和具体的体现。Rod Johnson 在interface21 开发包的基础之上,进行了进一步的改造和扩充,使其发展为一个更加开放、清晰、全面、高效的开发框架。

  Spring是一个开源框架,由Rod Johnson创建并且在他的著作《J2EE设计开发编程指南》里进行了描述。它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。Spring使使用基本的JavaBeans来完成以前只可能由EJB完成的事情变得可能了。然而,Spring的用途不仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言,任何Java应用都可以从Spring中受益。

  简单来说,Spring是一个轻量的控制反转和面向切面的容器框架。当然,这个描述有点过于简单。但它的确概括出了Spring是做什么的。为了更好地理解Spring,让我们分析一下这个描述:

  1、轻量,从大小与开销两方面而言Spring都是轻量的。完整的Spring框架可以在一个大小只有1MB多的JAR文件里发布。并且Spring所需的处理开销也是微不足道的。此外,Spring是非侵入式的:典型地,Spring应用中的对象不依赖于轻量??从大小与开销两方面而言Spring都是轻量的。完整的Spring框架可以在一个大小只有1MB多的JAR文件里发布。并且Spring所需的处理开销也是微不足道的。此外,Spring是非侵入式的:典型地,Spring应用中的对象不依赖于Spring的特定类。

  2、控制反转??Spring通过一种称作控制反转(IoC)的技术促进了松耦合。当应用了IoC,对象被动地传递它们的依赖而不是自己创建或者查找依赖对象。你可以认为IoC与JNDI相反??不是对象从容器中查找依赖,而是容器在对象初始化时不等被请求就将依赖传递给它。

  3、面向切面??Spring包含对面向切面编程的丰富支持,允许通过分离应用的业务逻辑与系统服务(例如审计与事物管理)进行内聚性的开发。应用对象只做它们应该做的??完成业务逻辑??仅此而已。它们并不负责(甚至是意识)其它的系统关注点,例如日志或事物支持。

  4、容器??Spring包含和管理应用对象的配置和生命周期,在这个意义上它是一种容器。你可以配置你的每个bean如何被创建??基于一个配置原形为你的bean创建一个单独的实例或者每次需要时都生成一个新的实例??以及它们是如何相互关联的。然而,Spring不应该被混同于传统的重量的EJB容器,它们经常是庞大与笨重的,难以使用。

  框架:Spring使由简单的组件配置和组合复杂的应用成为可能。在Spring中,应用对象被声明式地组合,典型地是在一个XML文件里。Spring也提供了很多基础功能(事务管理、持久性框架集成等等),将应用逻辑的开发留给了你。

  所有Spring的这些特征使你能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试的代码。它们也为Spring中的各种子框架提供了基础。
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标签:  java