信息系统软件新型开发框架的研究

摘 要 软件开发技术的发展日新月异，各种开源的开发框架也纷纷出现，目前最为流行的就是基于MVC设计模式的J2EE应用框架。但是，这类开源框架也存在着配置复杂、难以掌握等不足。本文通过笔者的学习和研究，提出了一种使开发过程变得更加简单、更有效率的新型开发框架，并阐明了相关技术原理和应用效果。

关键词 开发框架；数据库；面向对象

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-073-01

当今软件行业正以令人叹为观止速度向前发展着，软件技术的发展变化也非常快，其中开发框架技术的发展意义尤其重大，它使软件开发流程更加简化，后期维护更加容易。如果在软件开发过程中没有一个好的开发框架和设计模式，开发人员则需要做更多的工作，例如编写大量基础代码，这样无疑就降低了开发效率，使开发工作变得复杂和困难；同时，这种方式开发出的软件往往具有较高的耦合度，可维护性和扩展性都较差。MVC设计模式将Web应用分解为模型、视图、控制器的三层结构，是目前被广泛采用的主流设计模式，例如开源框架SSH就是这种设计模式的典型代表。像SSH这一类开源框架的实际应用，确实在一定程度上大大降低了软件开发的复杂度、难度和成本，但是也依然存在一些不足之处，例如框架本身配置文件复杂繁多，或是为了分层结构而大量创建类，或是为了松散耦合而声明很多接口等等，这些都可能会使开发者对框架的掌握和运用产生困难，开发效率也存在一定的瓶颈。

鉴于上述问题，我们通过学习和研究，提出了一种基于MVC模式的新型开发框架，目的是使开发过程变得更简单，开发效率变得更高。

1 新型开发框架的特点

1.1 以面向对象的方式进行数据库开发

新型框架中设计了一种关系型数据库的面向对象接口，它是一个全新的概念，定义了以面向对象的方式操作数据库的多种接口，使不同的数据库产品能够以统一的标准的接口实现不同方式的连接和操作，从而实现面向对象的关系型数据库的操作和开发。

1.2 开发工作效率大大提高

类似设计模式的开源框架产品往往都需要依靠大量的配置文件来支撑，同时还会伴随着大量的相关辅助类，存在着产生“类爆炸”的风险。而这种新型框架则不需要依靠任何配置文件，甚至不需要更新web.xml，只需利用自身提供的生成工具，即可自动生成全部数据库对象和对应关系在内的所有相关类文件，这时生成后的程序文件已经能够实现基本的增、删、改、查等数据库标准操作。这样，当我们进行软件开发时，是在已有程序的基础上按照实际的业务逻辑继续进行修改和开发，从而使开发效率成倍提升。

1.3 开发工作操作简单

在新型框架中，开发人员无需关心数据库类型的判断、连接的创建和关闭、事务的提交和回滚、系统异常的处理、日志的输出等功能的设计和开发，框架会尽量帮助您完成这些系统级的基础工作，开发者可以将更多的精力投入到复杂的业务逻辑上。此外，框架还提供了强大而简洁的表单和数据库的操作方法，甚至只需一条语句即可完成大量表单数据组装或数据存储，进一步做到了“解放程序员”。

1.4 系统性能提高

运用新型框架开发的系统，其理论性能已经近似于直接对数据库的操作。因为在系统初始启动的时候，框架会自动对数据库中表结构、存储过程结构、bean结构进行加载和分析，然后将分析结果缓存在内存里。每当系统对bean进行操作，相关的表以及结构信息就会从内存中直接被找到，然后通过接口对数据库进行相关操作。

1.5 标准化的开发方式便于项目管理

按照项目管理的软件开发流程，必须先完善文档，再进行程序开发。由于客户对软件程序更加关注，往往导致文档的编写工作难以及时完成，从而造成一些重要的文档的缺失或与程序不一致，极大的增加了项目实施的风险。而新型框架很好的解决了这个问题，框架首先要求必须通过需求分析，按照标准化的接口规格完成包含所有对象、角色、属性的信息和要求、对象之间关系等内容的文档的编写工作，然后利用框架本身提供的生成工具，帮你把文档转换成程序文件，自动生成系统的业务流程主干，这时的程序可以直接运行，从而实现了文档编写和程序开发的同步进行，保证了软件项目的标准化管理得以有效实施。

2 新型开发框架运行原理简介

2.1 程序启动

如果我们将一个运用新型框架开发的web系统部署在Tomcat上，每当Tomcat启动的时候，新型框架就会自动启动一个通过servlet实现的系统初始化程序。这个程序主要完成两方面工作，一方面是对系统配置文件进行读取和解析，完成系统配置信息的初始化，另一方面是对缓存管理程序进行调用和启动，实现其相关功能。

2.2 缓存管理程序启动

缓存管理程序的功能是在系统启动时一次性将所有数据库对象表、存储过程、表对象等信息进行加载和分析，并将分析结果缓存到内存中。对象表就是指关系型数据库中的数据表，即对象的数据存储。表对象就是指与对象表相对应的持久层bean对象。通过以面向对象的方式操作关系型数据库，就必须解决表对象与对象表的映射关系问题。缓存管理程序的主要工作就是在系统启动时，建立和缓存这种映射关系。基本的表对象与对象表对应关系通过表名与对象名而建立，基本的字段与属性对应关系通过字段信息与属性信息而建立，对象关系通过表关系进行映射。由于系统在启动时候已经缓存了各种对应关系，从而使以面向对象的方式操作关系型数据库的性能几乎与直接操作数据库无异。

2.3 标准接口管理程序的运行

标准接口管理程序是新型框架的核心内容，主要功能是通过一系列接口和接口实现完成对对象操作和对数据库操作的同步反应，具体包括系统配置、连接池管理、数据库管理、对象管理、标准管理、接口实现、参数管理等一系列功能构件。框架利用这些标准化构件实现高效的协同配合，运行过程分析如下：

1）系统启动，程序启动，调用缓存管理程序，数据库对象表、存储过程、表对象等信息进行分析并加载到缓存中。

2）等待用户提交请求，通过参数管理程序将用户提交的参数信息自动与bean的属性进行对应。

3）通过标准接口对bean进行操作。

4）对其他业务逻辑进行操作。

5）将结果返回到参数管理程序并打印到页面中。

参考文献

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[2]蔡恒.基于工作流技术的信息系统的开发与研究[D].武汉理工大学，2007.