基于Maven的輕量級Java軟件開發(fā)研究論文
本文通過對多種Java軟件架構(gòu)進行比較分析,提出了一種輕量級軟件開發(fā)的方法,該方法使用Maven進行項目管理,采用Spring MVC和Hibernate框架搭建分層的軟件架構(gòu),解決了軟件開發(fā)復(fù)雜,效率低,管理混亂的問題。
Java語言自從推出以來一直是最流行的編程語言,社會上越來越多的開發(fā)人員利用Java技術(shù)進行軟件開發(fā),也出現(xiàn)了越來越多的Java框架,為了提高軟件開發(fā)的質(zhì)量和效率,降低軟件復(fù)雜度,需要選擇合理的框架搭建軟件架構(gòu),并且需要相應(yīng)的技術(shù)進行項目的構(gòu)建和管理,本文研究適合中小企業(yè)軟件開發(fā)的輕量級的Java軟件架構(gòu),并采用流行的項目管理工具Maven管理軟件開發(fā),以降低軟件開發(fā)的難度。
1、多種軟件架構(gòu)的比較
1)早期的Java企業(yè)級開發(fā)采用框架重量級EJB(Enterprise JavaBean)。EJB是定義了一個用于開發(fā)基于組件的企業(yè)多重應(yīng)用程序的Java EE標(biāo)準(zhǔn)。因為EJB容器默認(rèn)為應(yīng)用提供了EJB規(guī)范中的所用功能,以它為架構(gòu)的應(yīng)用程序需要消耗大量資源,具有侵入性,所以是一種重量級框架。
比如,EJB啟動的時候,需要消耗大量的資源,內(nèi)存,CPU等。其次還表現(xiàn)在EJB巨大而復(fù)雜的規(guī)格說明以及代碼規(guī)范,F(xiàn)在的EJB3.0增加了許多新的規(guī)范,例如元數(shù)據(jù)支持,實體Bean模型訪問Bean上下文的新方法和運行時環(huán)境等,但是EJB仍然具有過于復(fù)雜的特性。
基于重量級框架EJB的軟件架構(gòu)沒有很好的靈活性來應(yīng)對需求的變化,缺乏實用性,所以隨著SOA和其它力量的興起,軟件開發(fā)也越來越多地選擇輕量級的部署平臺。
2)常見的輕量級組合框架采用Struts2、Spring和Hibernate設(shè)計。Struts2是一個主流的基于MVC模式的Web開發(fā)框架,該框架包括三部分:核心的控制器組件、業(yè)務(wù)控制器和用戶實現(xiàn)的業(yè)務(wù)邏輯組件。
其中,Struts2框架提供了核心控制器,用戶實現(xiàn)業(yè)務(wù)控制層和業(yè)務(wù)邏輯層,具體實現(xiàn)時業(yè)務(wù)邏輯層采用面向接口編程;Hibernate是一個基于Java的對象關(guān)系映射(ORM)開源框架,對底層的JDBC進行了非常輕量級的封裝,開發(fā)人員通過它可以使用面向?qū)ο蟮木幊趟枷氩僮鲾?shù)據(jù)庫。
使用JDBC的應(yīng)用都可以用Hibernate替代,并且Hibernate可以取代重量級EJB在Java EE架構(gòu)中的應(yīng)用,完成數(shù)據(jù)持久化操作;Spring是為了降低企業(yè)應(yīng)用開發(fā)的復(fù)雜性而創(chuàng)建的輕量級Java開源框架。
Spring框架的采用分層架構(gòu),分層架構(gòu)的優(yōu)點是使用者根據(jù)需求選擇使用其中的組件,并且可以提供集成的.框架。Spring通過核心的控制反轉(zhuǎn)(IoC)和面向切面(AOP)功能,使用簡單的JavaBean來完成以前由重量級EJB完成的應(yīng)用。
Spring的應(yīng)用不僅限于服務(wù)器端,任何的Java應(yīng)用都可以選擇需要的Spring功能模塊。所以,Spring是一個分層的一站式輕量級開源框架。
Struts2、Hibernate、Spring組合的輕量級架構(gòu)如圖1所示。
3)目前流行應(yīng)用Spring MVC完成Web開發(fā)。Spring的輕量級和低入侵性使得其應(yīng)用越來越多,由此發(fā)展了Web模塊,融合在Spring Web Flow里面,即Spring MVC。
Spring MVC是提供了構(gòu)建 Web 應(yīng)用程序的全功能MVC模塊。該功能和Spring其他功能一樣是一種可插入的MVC架構(gòu)[1]。Spring MVC輕量級框架側(cè)重于減小開發(fā)的復(fù)雜度,比較適用于開發(fā)中小型企業(yè)應(yīng)用。所以在使用Spring進行Web開發(fā)時,越來越多的使用SpringMVC框架取代集成其他MVC開發(fā)框架(如Struts2)。
2、輕量級軟件架構(gòu)的搭建
基于了Spring和Hibernate輕量級的特點,采用Spring MVC和hibernate整合完成分層的輕量級軟件架構(gòu),應(yīng)用Hibernate的對象持久化功能進行域模型層和DAO(Data Access Object)層的實現(xiàn),應(yīng)用Spring MVC定義控制層(Controller)和視圖層,應(yīng)用Spring的對象管理功能管理DAO層、服務(wù)層(Service)和控制層的對象,降低軟件組件間耦合性。
在進行Spring、Spring MVC和Hibernate輕量級架構(gòu)搭建時,為使應(yīng)用耦合度低不依賴其他容器,采用基于簡單Java對象的方法,這可以提高軟件的開發(fā)調(diào)試效率。具體搭建該輕量級軟件架構(gòu)需要注意以下幾點。
1)導(dǎo)入Spring和Hibernate及其他功能(例如數(shù)據(jù)庫驅(qū)動)的支持Jar包。
2)Spring MVC的核心是DispatcherServlet,,這個Servlet充當(dāng)Spring MVC的前端控制器,必須在web.xml中進行配置。
3)必須定義基于這個servlet名字的XML文件,DispatcherServlet在加載時會從該文件中加載Spring上下文。
4)定義相應(yīng)功能的處理類和返回視圖。
采用的輕量級框架Spring和Hibernate都是基于Java的開源框架,在開源社區(qū)中為這些框架提供了成熟的API和許多快速構(gòu)建工具以及可供參考的開源代碼,這更利于軟件的快速開發(fā)。
3、Maven的應(yīng)用
在進行輕量級的軟件架構(gòu)開發(fā)項目的過程中,還必須有良好的項目管理工具。Maven是一款通過簡短的描述信息來管理項目的構(gòu)建,報告和文檔的軟件項目管理工具,它的核心是基于項目對象模型(POM)。Maven包含了一個項目對象模型、一組標(biāo)準(zhǔn)集合、一個項目生命周期、一個依賴管理系統(tǒng)和用來運行定義在生命周期階段中插件目標(biāo)的邏輯。
應(yīng)用Maven,可以用一個明確定義的項目對象模型來描述項目,然后Maven可以應(yīng)用橫切的邏輯,這些邏輯來自一組共享的(或者自定義的)插件。Maven可以讓開發(fā)人員快速地構(gòu)建一個項目,有效地解決包管理和項目發(fā)布問題,并且可以與持續(xù)集成進行無縫對接。對于大型的系統(tǒng),采用Maven 作為項目管理工具,可以有效地進行分工協(xié)作。
Maven的這種應(yīng)用無侵入性,本身就是輕量級軟件架構(gòu)的需要。
將Maven應(yīng)用于基于Spring MVC的輕量級軟件架構(gòu),可以有效的提高項目開發(fā)進度,降低項目復(fù)雜度,主要方法為以下幾種。
1)為項目定義pom.xml文件,該文件中定義了項目對象模型,是Maven腳本的基礎(chǔ),這個模型定義了項目的各種屬性,腳本都是基于該模型工作;此外在對象模型中對所依賴的包有明確的定義,如定義使用哪個版本的包。
2)Maven是基于中央倉庫的編譯,即把編譯所需要的資源放在一個中央倉庫里,如jar,tld,pom,等。當(dāng)編譯的時候,Maven會自動在倉庫中找到相應(yīng)的包,如果本地倉庫沒有,則從設(shè)定好的遠程倉庫中下載到本地。這一切都是自動的,并且用maven編譯的項目在發(fā)布的時候只需要發(fā)布源碼,小得很,使得項目更加輕量級。
3)Maven還為項目提供了大量的附加腳本降低項目開發(fā)的復(fù)雜性,例如生成網(wǎng)站、生成文檔、源代碼參考手冊等,利用Maven只需運行相應(yīng)腳本。
4、結(jié)論
良好的軟件架構(gòu)和項目管理工具是軟件開發(fā)成功的基礎(chǔ),不僅能夠降低開發(fā)難度,節(jié)約開發(fā)成本,還能夠極大的提高軟件的可擴展性和可維護性;赟pring、Spring MVC和Hibernate搭建的軟件架構(gòu)以控制器、模型和視圖(MVC)為基礎(chǔ),對底層JDBC進行對象封裝,提供業(yè)務(wù)模型基礎(chǔ),并應(yīng)用分層和按需集成方式開發(fā)web應(yīng)用;Maven服務(wù)于基于Java平臺的項目構(gòu)建、依賴管理和項目信息管理,來降低系統(tǒng)各個模塊之間的耦合度,使得代碼的復(fù)用性大大提高,可以實現(xiàn)項目的并行開發(fā),進一步提高系統(tǒng)開發(fā)的可擴展性及穩(wěn)定性,降低軟件開發(fā)難度。
Spring MVC、Hibernate框架以及Maven工具發(fā)展迅速,公司項目采用它們的比例在持續(xù)增長,在軟件開發(fā)時可以借鑒。
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