基于模型-視圖-控制器的Web應(yīng)用程序框架設(shè)計

    傳統(tǒng)的web應(yīng)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(zhuǎn)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(dǎo)航代碼寫入頁面代碼后，代碼會很復(fù)雜，而且難以重用、維護(hù)和擴(kuò)展。對于整個應(yīng)用程序來說，它的業(yè)務(wù)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(yīng)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(yù)想的效果，而且這些不雅的代碼又影響了web頁面的擴(kuò)展和重用。本文基于MVC模式，提出了一個可擴(kuò)展的框架，簡化了對從web頁面獨立出來的業(yè)務(wù)邏輯代碼的處理，有利于復(fù)雜的web頁面導(dǎo)航和工作流處理的復(fù)用。

1 MVC設(shè)計模式
    MVC由Trygve Reenskaug提出，首先被應(yīng)用在SmallTalk-80環(huán)境中，是許多交互和界面系統(tǒng)的構(gòu)成基礎(chǔ)。MVC結(jié)構(gòu)是為那些需要為同樣的數(shù)據(jù)提供多個視圖的應(yīng)用程序而設(shè)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(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)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(guān)系。對于界面設(shè)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(guān)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?？刂破鞑考饕糜谔幚碛脩襞c軟件的交互操作，其職責(zé)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(yīng)聯(lián)系；它接受用戶的輸入，將輸入反饋給模型，進(jìn)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(guān)系，它獨立于具體的界面表達(dá)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(yīng)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(dǎo)致顯示的更新。這實際上是一種模型的變化一傳播機(jī)制。
    模型、視圖、控制器三者之間的關(guān)系和各自的主要功能如圖1所示。

2 應(yīng)用框架
    為了方便地實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程控制和更改，本文根據(jù)MVC設(shè)計模式，提出了一個可擴(kuò)展的框架。該框架的優(yōu)點是：
    1)實現(xiàn)了對業(yè)務(wù)流程控
制部分的包裝，便于簡化web應(yīng)用程序的開發(fā)。使用框架開發(fā)web應(yīng)用程序，只需依照頁面接口編寫web頁面和業(yè)務(wù)邏輯，控制部分由框架根據(jù)配置文件實現(xiàn)。這樣設(shè)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(wù)邏輯的擴(kuò)展和重用，便于對業(yè)務(wù)邏輯的測試，提高了系統(tǒng)的靈活性。
框架的結(jié)構(gòu)如圖2所示。Views和ViewManager是系統(tǒng)的視圖部分，其中，ViewManager負(fù)責(zé)頁面的生成與顯示。Web服務(wù)和業(yè)務(wù)邏輯組件提供應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)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(yīng)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(wù)：Navigator負(fù)責(zé)管理頁面之間的跳轉(zhuǎn)，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(wù)邏輯，返回結(jié)果；State保存應(yīng)用程序的狀態(tài)以及當(dāng)前顯示的頁面。

    此應(yīng)用框架的具體工作流程如下：在Manager中啟動任務(wù)以后，實例化導(dǎo)航器傳遞適當(dāng)?shù)男畔⒔o導(dǎo)航器(Navigator)。導(dǎo)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(yīng)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(dǎo)航器也可以調(diào)用適當(dāng)?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(fù)責(zé)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(wù)邏輯，處理后就會將結(jié)果返回頁面。
    使用框架開發(fā)應(yīng)用程序可以很方便地控制和改變業(yè)務(wù)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(yīng)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(jī)器繼續(xù)未完成的操作。

3 面向應(yīng)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(wù)邏輯復(fù)雜，業(yè)務(wù)流程易更改，采用本文提出的框架進(jìn)行開發(fā)，結(jié)構(gòu)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(yīng)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(wù)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(yīng)起來，在navigation部分編寫頁面的流轉(zhuǎn)。如果要修改業(yè)務(wù)流程，只需修改配置文件導(dǎo)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(zhuǎn)過程即可。
    部分流程配置代碼如下：

    通過配置文件的設(shè)置，框架可以便利地修改和擴(kuò)展應(yīng)用程序，實現(xiàn)對業(yè)務(wù)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(fù)用，應(yīng)用系統(tǒng)也具有很強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)展性。

4 結(jié)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(shè)計和分析，應(yīng)用程序的重用度高，并易于維護(hù)和修改。很多交互性愈來愈強(qiáng)的傳統(tǒng)web應(yīng)用程序開發(fā)(如PHP、ASP、JSP等)，存在著代碼較為復(fù)雜、重用度低和維護(hù)擴(kuò)展難度大的問題，根據(jù)MVC思想的可擴(kuò)展設(shè)計框架，可有效地提高web應(yīng)用程序的開發(fā)效率。