《電子技術應用》
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基于模型-視圖-控制器的Web應用程序框架設計
摘要: 傳統(tǒng)的web應用程序會在表現(xiàn)層包含管理用戶交互的代碼,例如:一個頁面可以決定用戶將要跳轉的下一個頁面。
Abstract:
Key words :
    傳統(tǒng)的web應用程序會在表現(xiàn)層包含管理用戶交互的代碼,例如:一個頁面可以決定用戶將要跳轉的下一個頁面。開發(fā)者經(jīng)常把所有交互代碼寫在用戶界面代碼中。然而,開發(fā)者將頁面導航代碼寫入頁面代碼后,代碼會很復雜,而且難以重用、維護和擴展。對于整個應用程序來說,它的業(yè)務邏輯、控制邏輯和運行狀態(tài)等都很難被重用。在很多情況下,應用程序的運行狀態(tài)需要保持。但是如果狀態(tài)保存在某個頁面中,那么代碼必須從這個頁面中找回狀態(tài)。這樣編寫出來的代碼不夠優(yōu)雅,很難得到預想的效果,而且這些不雅的代碼又影響了web頁面的擴展和重用。本文基于MVC模式,提出了一個可擴展的框架,簡化了對從web頁面獨立出來的業(yè)務邏輯代碼的處理,有利于復雜的web頁面導航和工作流處理的復用


1 MVC設計模式
    MVC由Trygve Reenskaug提出,首先被應用在SmallTalk-80環(huán)境中,是許多交互和界面系統(tǒng)的構成基礎。MVC結構是為那些需要為同樣的數(shù)據(jù)提供多個視圖的應用程序而設計的,它很好地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)層與表示層的分離。MVC作為一種開發(fā)模型,通常用于分布式應用系統(tǒng)的設計和分析中;另外,它也可用于確定系統(tǒng)各部分間的組織關系。對于界面設計可變性的需求,MVC把交互系統(tǒng)的組成分解成視圖、控制器、模型3種部件。
    視圖部件把表示模型數(shù)據(jù)及邏輯關系和狀態(tài)的信息以特定形式展示給用戶。它從模型獲得顯示信息,對于相同的信息可以有多個不同的顯示形式或視圖。控制器部件主要用于處理用戶與軟件的交互操作,其職責是控制提供模型中任何變化的傳播,確保用戶界面與模型間的對應聯(lián)系;它接受用戶的輸入,將輸入反饋給模型,進而實現(xiàn)對模型的計算控制,是使模型和視圖協(xié)調(diào)工作的部件。模型部件保存由視圖顯示、由控制器控制的數(shù)據(jù);它封裝了問題的核心數(shù)據(jù)及邏輯和功能的計算關系,它獨立于具體的界面表達和I/O操作。
    模型、視圖與控制器的分離,使得一個模型可以具有多個顯示視圖。如果用戶通過某個視圖的控制器改變了模型的數(shù)據(jù),所有其它依賴于這些數(shù)據(jù)的視圖都應反映出這些變化。因此,無論何時發(fā)生了何種數(shù)據(jù)變化,控制器都會將變化通知所有的視圖,導致顯示的更新。這實際上是一種模型的變化一傳播機制。
    模型、視圖、控制器三者之間的關系和各自的主要功能如圖1所示。

2 應用框架
    為了方便地實現(xiàn)業(yè)務流程控制和更改,本文根據(jù)MVC設計模式,提出了一個可擴展的框架。該框架的優(yōu)點是:
    1)實現(xiàn)了對業(yè)務流程控
制部分的包裝,便于簡化web應用程序的開發(fā)。使用框架開發(fā)web應用程序,只需依照頁面接口編寫web頁面和業(yè)務邏輯,控制部分由框架根據(jù)配置文件實現(xiàn)。這樣設計有利于頁面美工與程序員的協(xié)作。
    2)提高了web頁面和業(yè)務邏輯的擴展和重用,便于對業(yè)務邏輯的測試,提高了系統(tǒng)的靈活性。

框架的結構如圖2所示。Views和ViewManager是系統(tǒng)的視圖部分,其中,ViewManager負責頁面的生成與顯示。Web服務和業(yè)務邏輯組件提供應用程序的業(yè)務邏輯,屬于系統(tǒng)的模型部分。剩下的部分屬于系統(tǒng)的控制器部分,各個部分的主要功能如下:Manager給應用程序提供一個人口,根據(jù)不同的Navigator來決定新建或加載一個任務:Navigator負責管理頁面之間的跳轉,根據(jù)配置文件選擇合適的頁面,調(diào)用ViewManager激活頁面;ControllerBase和Controllers根據(jù)頁面請求調(diào)用不同的業(yè)務邏輯,返回結果;State保存應用程序的狀態(tài)以及當前顯示的頁面。

 

    此應用框架的具體工作流程如下:在Manager中啟動任務以后,實例化導航器傳遞適當?shù)男畔⒔o導航器(Navigator)。導航器調(diào)用Configuration類從配置文件中取出配置信息,根據(jù)配置信息,創(chuàng)建視圖管理器(Views Manager)。然后,Manager調(diào)用Navigator的NavigateEvent事件,獲得應用程序要顯示的和下一個要顯示的頁面。此時,可以調(diào)用State類中的Save方法,將狀態(tài)保存到數(shù)據(jù)庫中。另外,導航器也可以調(diào)用適當?shù)囊晥D管理器中的ActiveView方法,將視圖名字傳給視圖管理器。ActiveView方法負責創(chuàng)建控制器,顯示視圖。視圖顯示之后,等待用戶在界面中執(zhí)行一個動作。如果用戶執(zhí)行了一個動作,就通過控制器調(diào)用業(yè)務邏輯,處理后就會將結果返回頁面。
    使用框架開發(fā)應用程序可以很方便地控制和改變業(yè)務流程,此時只需要修改配置文件即可;可以實現(xiàn)狀態(tài)管理,保持頁面間狀態(tài)的連貫性,捕獲用戶與應用程序交互的狀態(tài),根據(jù)保存的狀態(tài)信息,用戶可以在任何時間、地點、機器繼續(xù)未完成的操作。

3 面向應用框架的web程序開發(fā)
    汽車4S店企業(yè)資源計劃(Enterprise Resource Planning,ERP)系統(tǒng)業(yè)務邏輯復雜,業(yè)務流程易更改,采用本文提出的框架進行開發(fā),結構層次清晰,便于分工協(xié)作,取得較好的效果。我們使用汽車配件采購訂單模塊,來說明框架的應用,其流程如圖3所示。

 

    在開發(fā)過程中,分別編寫需要顯示的web頁面和后臺業(yè)務邏輯,在配置文件中,使用view元素將頁面名稱與頁面代碼對應起來,在navigation部分編寫頁面的流轉。如果要修改業(yè)務流程,只需修改配置文件導航部分;另外,添加頁面也很方便,只需要在配置文件中增加頁面節(jié)點,配置頁面的流轉過程即可。
    部分流程配置代碼如下:


    通過配置文件的設置,框架可以便利地修改和擴展應用程序,實現(xiàn)對業(yè)務流程的控制和修改。這樣,web頁面和邏輯代碼就可以很方便地修改和復用,應用系統(tǒng)也具有很強的靈活性和可擴展性。


4 結論
    MVC作為一種常用的開發(fā)模型,因其實現(xiàn)了數(shù)據(jù)層與表示層的分離,被廣泛用于分布式系統(tǒng)的設計和分析,應用程序的重用度高,并易于維護和修改。很多交互性愈來愈強的傳統(tǒng)web應用程序開發(fā)(如PHP、ASP、JSP等),存在著代碼較為復雜、重用度低和維護擴展難度大的問題,根據(jù)MVC思想的可擴展設計框架,可有效地提高web應用程序的開發(fā)效率。

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