基于 struts 和 Hibernate 的學(xué)生考勤系統(tǒng)的設(shè)計

　　1. MVC 設(shè)計模式設(shè)計模式概述

　　1．1 MVC 設(shè)計模式

　　MVC 設(shè)計模式是一種著名的軟件開發(fā)設(shè)計模式，它是模型、視圖、控制器( Mode1．View．Controller )縮寫。模型封裝了用戶數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯；視圖提供了用戶界面，將用戶輸入數(shù)據(jù)傳遞給控制器或?qū)⒛Ｐ蛿?shù)據(jù)顯示給用戶；控制器連接了模型和視圖，判斷請求交給哪個模型，調(diào)用視圖顯示模型處理用戶請求結(jié)果。

　　MVC 設(shè)計模式將應(yīng)用程序進行了分層，視圖和模型通過控制器連接，從而減少了用戶界面和業(yè)務(wù)邏輯之間的耦合，使程序設(shè)計更加清晰、靈活，也提高了軟件的可擴展性、可維護性。

　　1．2 Struts 框架

　　Struts 是基于的MVC模式應(yīng)用框架，遵守了 J2EE 的 Servlet、JSP 等技術(shù)規(guī)范，并且根據(jù)J2EE的特點做了相應(yīng)的變化和擴展，是J2EE 體系架構(gòu)的一種輕量級實現(xiàn)。

　　在 Struts 框架中，控制器由 ActionServlet 和 Action 類以及 Struts．config．xml 配置文件實現(xiàn)。ActionServlet  是 Struts 框架的核心控制組件， 所有的用戶請求都被映射到 ActionServlet， 由 ActionServlet 根據(jù)配置文件中的定義將控制轉(zhuǎn)移到指定的 Action 類。Action 類是用戶請求與業(yè)務(wù)邏輯之間的橋梁，它執(zhí)行一個 execute()方法并返回一個ActionForward對象，當 ActionServlet 接收到該對象后，根據(jù) Struts config．xml 中的配置信息將請求轉(zhuǎn)發(fā)。Struts 框架中的視圖主要由 JSP 頁面組成。ActionForm 是 Struts 在視圖層的一個核心組件，它是專門用來在視圖層和控制層之間傳遞表單數(shù)據(jù)的 DTO(Dam Transfer Object，數(shù)據(jù)傳輸對象)，它還包括了用于數(shù)據(jù)驗證的 validate()方法和用于數(shù)據(jù)復(fù)位的 reset()方法。在 Struts 應(yīng)用程序中，開發(fā)人員可以選擇 JavaBean、Hibernate、EJB 等組件來實現(xiàn) Struts 框架中的模型。

　　2．Hibernate 持久化技術(shù)

　　Hibernate 是一個基于 Java 的開放源代碼的 O／R Mapping (對象關(guān)系映射框架)，它通過其強大的 O／R 映射功能 JAVA 對象同存于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行映射，并對 JDBC 進行了輕量級的對象封裝，可以使JAVA程序員方便地使用對象編程思維來操縱數(shù)據(jù)庫，它不僅提供 ORM 映射服務(wù)，還提供數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)緩存的方法，可以提高查詢和處理數(shù)據(jù)的效率。它是一種提供面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫服務(wù)中間件。

　　3．基于 Struts 和 Hibernate 的考勤管理系統(tǒng)的設(shè)計

　　隨著教育部對在校大學(xué)生出勤的相關(guān)規(guī)定出臺，各大專院校加大了對學(xué)生考勤的管理力度，但大部份都采用手工處理的方法，工作量大且效率低。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)上對學(xué)生考勤信息進行添加、刪除、修改、查詢和統(tǒng)計功能，管理人員能及時了解學(xué)生出勤情況和某課班級某課程的出勤情況。在開發(fā)的過程中，使用 PowerDesigner 作為 CASE 工具，采用對 Hibernate 和 Struts 提供良好支持的 Myeclipse 6．0 作為系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境，數(shù)據(jù)庫采用 MYSQL5．0，WEB 服務(wù)器采用 jakarta Tomcm6．0 并安裝了 JDK6．0。

　　3．1數(shù)據(jù)庫層的設(shè)計

　　Power Designer 是 Sybase 公司的 CASE 工具集，使用它可以方便地對管理信息系統(tǒng)進行分析設(shè)計。DataArchitect 模塊是Power designer  的核心工具，它采用二級數(shù)據(jù)建模方式，即概念級和物理級。在概念級，概念數(shù)據(jù)模型 (CDM) 代表業(yè)務(wù)信息需求，不考慮在數(shù)據(jù)庫上的物理實現(xiàn)，通過它可以繪制系統(tǒng)的實體聯(lián)系圖(E．R圖)，即系統(tǒng)的靜態(tài)特征；在物理級，物理數(shù)據(jù)模型 (PDM) 指定了物理實現(xiàn)的目標RDBMS的特征等細節(jié)。它可以生成數(shù)據(jù)庫腳本，通過選擇 ODBC 方式則可以直接連接到數(shù)據(jù)庫，從而直接產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫表以及其他數(shù)據(jù)庫對象。它與其它設(shè)計軟件相配合使用可以縮短開發(fā)時間和使系統(tǒng)設(shè)計更優(yōu)化。

　　在本系統(tǒng)的設(shè)計過程中，我們利用 Power Designer 來完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計和 MYSQL 數(shù)據(jù)庫表的工作。首先，在PowerDesigner 中設(shè)計系統(tǒng)的概念層次的數(shù)據(jù)模型，通過它的CDM 功能創(chuàng)建實體關(guān)系圖來描述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)。通過它的“檢查模型”功能，校驗概念數(shù)據(jù)模型中實體、實體屬性、實體標識和實體間關(guān)系等是否存在問題。接著，選擇 MYSQL 作為系統(tǒng)的目標數(shù)據(jù)庫，生成在MYSQL 上實現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫的物理數(shù)據(jù)模型 (PDM) ：最后，通過“產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫”功能，并選擇 ODBC 方式連接到指定的數(shù)據(jù)庫，從而直接產(chǎn)生MYSQL 上的數(shù)據(jù)庫表以及其他數(shù)據(jù)庫對象。

　　3．2 持久化層的設(shè)計

　　數(shù)據(jù)持久層基于 Hibernate 架構(gòu)，采用了 DAO 設(shè)計模式和抽象工廠設(shè)計模式。下面以學(xué)生類 (Student) 為例進行說明。首先，把學(xué)生信息封裝為 VO(Value Object) 。VO 是一組值對象，只包含了一些屬性和 getter／setter 方法的 POJO(Plan Old Java Bean) 。然后，采用 DAO 設(shè)計模式和抽象工廠設(shè)計模式，完成 DAO 工廠和 Hibernate 數(shù)據(jù)庫操作的具體實現(xiàn)。最后，利用 Hibernate 的配置文件完成從應(yīng)用程序到數(shù)據(jù)庫的映射。

　　在 Myeclipse 開發(fā)環(huán)境中，首先配置數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的連接，然后利用 Myeclipse 的 Hibernate 的逆向工程，可以自動完成持久化層的設(shè)計任務(wù)。例如對學(xué)生表 (student) 進行逆向工程， 將會自動生成Student．iava、AbstractStudent．iava、StudentDAO．iava、Student．hbm．xml等文件。其中，Abstract Student．iava 就是一個封裝了 Student 信息的VO。Student DAO．java采用DAO模式封閉了數(shù)據(jù)庫操作。

　　在 hibemate．cfg．xml 配置文件中，定義了符合 SQLServer 規(guī)范的 dialect 方言，連接池訪問數(shù)據(jù)庫的 URL 資源定位地址以及數(shù)據(jù)庫名稱kq， 數(shù)據(jù)庫連接驅(qū)動程序，Hibernate管理事務(wù)、是否顯示SQL語句。在mapping映射文件配置部分，定義了教師表 (Teacher)、學(xué)生表 (Student1、考勤表(Attendance) 等對應(yīng)的映射文件等。在該層的設(shè)計中，VO 的信息封裝體現(xiàn)了面向?qū)ο笤O(shè)計編程思想； DAO 的設(shè)計模式和抽象工廠模式減弱了上層調(diào)用和具體實現(xiàn)之間的耦合；Hibemate 配置實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫高移植性，只需要改變 Hibemate 配置文件，不用修改程序設(shè)計就可以完成不同數(shù)據(jù)庫之間的更換。

　　3．3 業(yè)務(wù)邏輯層設(shè)計

　　業(yè)務(wù)邏輯層包含了供客戶端程序調(diào)用的業(yè)務(wù)邏輯規(guī)則，以幫助客戶端完成業(yè)務(wù)操作。該層采用業(yè)務(wù)代理、DAO和抽象工廠設(shè)計模式使用業(yè)務(wù)代理、DAO 和抽象工廠設(shè)計模式，可以使業(yè)務(wù)邏輯更加靈活，如果具體業(yè)務(wù)發(fā)生變化，在表示層和數(shù)據(jù)持久化層改變很小就可以完成改變，這種設(shè)計能夠增強系統(tǒng)的可維護性和靈活性。

　　3．4 表示層設(shè)計

　　首先，建立用于用戶輸入和瀏覽的JSP視圖頁面和封裝用戶表單信息的 ActionForm 。接著，搭建用戶請求和業(yè)務(wù)邏輯之間的橋梁——Action 組件，該組件負責(zé)把用戶信息和具體的業(yè)務(wù)邏輯處理聯(lián)系在一起。

　　最后，通過 Struts 配置連接 ActionForm 和 Action，完成一個業(yè)務(wù)設(shè)計。該層設(shè)計中，采用頁面設(shè)計和表示層業(yè)務(wù)邏輯分離，提高了應(yīng)用程序的可維護性。

　　4．總結(jié)

　　本文介紹了 MVC 設(shè)計模式以及 Struts 和 Hibernate 框架的工作原理，利用了他們的優(yōu)點互補，有機地將 Struts+Hi．bernate 框架結(jié)合起來構(gòu)建了一個學(xué)生考勤管理系統(tǒng)，利用 DAO 設(shè)計模式、業(yè)務(wù)代理模式等克服了傳統(tǒng)Web信息系統(tǒng)的缺點，提高了系統(tǒng)的可維護性、可擴展性，降低了系統(tǒng)的耦合性。通過使用 Powerdesigner 和 Myeclipse 等開發(fā)工具能夠有效的加快開發(fā)速度和效率，大大減少開發(fā)人員的手工編寫代碼的工作量。隨著本系統(tǒng)的應(yīng)用，教師可以隨時隨地上報出勤情況，管理人員可以隨時了解每門課程每個班級和每個學(xué)生的出勤情況，本系統(tǒng)通過匯總功能產(chǎn)生因出勤率低而取消考試資格的學(xué)生名單。這對提高教務(wù)管理工作效率意義較大。