MVC架构设计浅析（WEB网页开发）

MVC架构设计浅析

杨传伟

(石家庄铁道大学信息科学与技术学院，河北省，石家庄市，050043)

摘 要：本文以图书管理系统为案例（当前主流框架SpringMVC的原理来分析MVC的设计理念等），深入浅出地分析常用的WEB设计模式MVC。将从MVC的历史、MVC每一层的作用，MVC能为我们带来什么好处又存在哪些问题以及MVC的前景如何等方面结合实际项目对该架构进行分析。通过本文你将从多个层面对MVC架构设计有一个初步的认识，让你快速走近MVC设计思想，通过实际项目的剖析以及图文交互的表达方式让您轻松理解MVC架构。

关键词：MVC；SpringMVC；分层；视图；控制器；模型

0  引言

Web应用的根本都是从数据存储和检索数据并将其显示给用户。在用户更改数据之后，系统再将更新内容存储到数据存储中。因为关键的信息流发生在数据存储和用户界面之间，所以很多Web应用将数据和用户界面这两部分绑在一起，以减少编码量并提高应用程序性能。但是，这种看起来自然而然的方法有一些大问题。一是，用户界面的更改往往比数据存储系统的更改频繁得多。二是，这种情况下耦合往往会合并其他的业务逻辑。那么如何让 Web 应用程序的用户界面功能实现模块化，以便可以轻松地单独修改各个部分呢？面向对象的设计模式是Web设计经验的总结，MVC架构可以很好地解决上述问题。

1  MVC简介

MVC架构把数据处理，程序输入输出控制及数据显示分离开来，并且描述了不同部件的对象间的通信方式。使得软件可维护性，可扩展性，灵活性以及封装性大大提高；MVC(Model-View-Controller)把系统的组成分解为M（模型）、V（视图）、C（控制器）三种部件。视图表示数据在屏幕上的显示。控制器提供处理过程控制，它在模型和视图之间起连接作用。控制器本身不输出任何信息和做任何处理，它只负责把用户的请求转成针对Model的操作，和调用相应的视图来显示Model处理后的数据。三者之间关系如下图1 （MVC关系图）

图1  MVC关系图

2 为什么要使用MVC

用户界面逻辑的更改往往比业务逻辑频繁，尤其是在基于Web的应用程序中。例如，可能添加新的用户界面页，或者可能完全打乱现有的页面布局。对显示的更改，尽可能地不要影响到数据和业务逻辑。

目前大部分Web应用都是将数据代码和表示混在一起。经验比较丰富的开发者会将数据从表示层分离开来，但这通常不是很容易做到的，它需要精心的计划和不断的尝试。MVC从根本上强制性的将它们分开。尽管构造MVC应用需要一些额外的工作，但它带来的好处是毋庸置疑的。

2.1 提高代码重用率

最重要的一点就是多个视图可以共享同一个模型，把视图表达和底层数据分离。不论用户想要什么视图，只需要修改视图的模式，而数据可以根据接口自由传递，避免了同时修改视图和数据部分代码的困难，提高了代码的可重用性。

2.2 提高程序可维护性

因为模型是自包含的，并且与控制器和视图相分离，所以很容易改变数据层和业务规则。例如，把数据库从MySQL移植到Oracle，或者把基于RDBMS数据源改变到LDAP，只需改变模型即可。一旦正确的实现了模型，不管数据来自哪里，视图都会正确的显示它们。MVC架构的运用，使得程序的三个部件相互对立，大大提高了程序的可维护性。

2.3 有利于团队开发

在开发过程中，可以更好的分工，更好的协作。有利于开发出高质量的软件。良好的项目架构设计，将减少编码工作量 ：采用MVC结构 + 代码生成器，是大多数Web应用的理想选择。部分模型(Model)、和存储过程一般可用工具自动生成。控制(Controller)器比较稳定，一般由于架构师（也可能是有经验的人）完成；那么整个项目需要手动编写代码的地方就只有视图(View)了。在这种模式下，个人能力不在特别重要，只要懂点语法基础的人都可以编写，无论项目成员写出什么样的代码，都在项目管理者的可控范围内。即使项目中途换人，也不会有太大问题。在个人能力参差不齐的团队开发中，采用MVC开发是非常理想的。

3 基于SpringMVC的案例分析

系统采用了SpringBoot框架，而SpringBoot是对SpringMVC的扩展，本质上依然是MVC架构模式，下面将以此为例带你了解MVC的原理和实现过程。

3.1 MVC的工作流程

SpringMVC 是一种基于 Java 的实现 MVC 设计模型的请求驱动类型的轻量级 Web 框架属于SpringFrameWork的后续产品，已经融合在 Spring Web Flow 中。 

MVC的工作流程： 用户通过视图层发送请求到服务器，在服务器中请求被Controller接收，Controller调用相应的Model层处理请求，处理完毕将结果返回到Controller，Controller再根据请求处理的结果找到相应的View视图，渲染数据后最终响应给浏览器。

3.2 SpringMVC实现原理

先看一张原理图（图2 SpringMVC原理图）首先用户发起请求，请求被DispatcherServlet拦截，拦截之后去寻找请求对应的映射器。DispatcherServlet是核心，一切的一切都是从拦截请求开始的，当请求被拦截时，SpringMVC会根据请求，去处理请求映射关系，从而找到该请求对应的控制器，把处理器的名字返回到DispatcherServlet，而后再由DispatcherServlet找到该控制器，控制器完成的工作主要是封装数据，返回用户需要的视图，视图返回后，由DispatcherServlet调用视图解析器(ViewResolver)来解析HandlerAdapter传递的逻辑视图名。（获得model and view 中的数据，解析视图名字，拼接视图路径）视图解析器将解析的逻辑视图名传给DispatcherServlet。DispatcherServlet根据视图解析器解析的视图结果，调用具体的视图。

图2  SpringMVC原理图

3.3 MVC项目目录结构

在基于SpringMVC的图书管理系统中，该框架在文件目录上把MVC清晰地分为了三层目录结构，分别对应了数据模型层（完成控制层和数据库的交互，完全不用干涉视图层），控制层（通过控制器决定了视图层的用户需要得到什么数据，成为视图层和数据模型层的桥梁），视图层（专注于如何把控制层传来的数据更好的展示给用户），目录结构如下图3。

图3  SpringMVC目录结构图

3.4 MVC核心

SpringMVC乃至整个MVC架构的核心在控制层，控制层起到了承上启下，交互的作用。控制层决定了什么样的数据要传给什么样的视图，下面介绍一下SpringMVC是如何实现控制层的。

为了方便管理，控制层被进一步分解出服务层（Service）这一层主要负责数据的获取，Controller层只需要去调用Servie层获取数据，而不需要既关注数据又关注视图。结构如图4所示：

图4 SpringMVC Controller层结构图

4 MVC的优点和不足

4.1 MVC的优点

MVC的优点体现在以下几个方面：

（1） 有利于团队开发分工协作和质量控制，降低开发成本。

（2） 可以为一个模型在运行时同时建立和使用多个视图。变化-传播机制可以确保所有相关的视图及时得到模型数据变化，从而使所有关联的视图和控制器做到行为同步。

（3） 视图与控制器的可接插性，允许更换视图和控制器对象，而且可以根据需求动态的打开或关闭、甚至在运行期间进行对象替换。

（4） 模型的可移植性。因为模型是独立于视图的，所以可以把一个模型独立地移植到新的平台工作。需要做的只是在新平台上对视图和控制器进行新的修改。

（5） 潜在的框架结构。可以基于此模型建立应用程序框架，不仅仅是用在设计界面的设计中。

4.2 MVC的不足

MVC的不足体现在以下几个方面：

（1）增加了系统结构和实现的复杂性。对于简单的界面，严格遵循MVC，使模型、视图与控制器分离，会增加结构的复杂性，并可能产生过多的更新操作，降低运行效率。

（2）视图对模型数据的访问效率低。视图可能需要多次调用Model才能获得足够的显示数据。

（3）完全理解MVC并不是很容易。使用MVC需要精心的计划，由于它的内部原理比较复杂，所以需要花费一些时间去思考。 同时由于模型和视图要严格的分离，这样也给调试应用程序到来了一定的困难。

参考文献：

[1] SSM（Spring-MyBatis-SpringMVC）框架整合【完整版】

https://www.cnblogs.com/rainbow-1/p/15616020.html

[2] SpringMVC执行原理

　　https://www.cnblogs.com/rainbow-1/p/15610933.html

[3] MVC架构在Asp.net中的应用和实现

https://www.cnblogs.com/yanyao/articles/4836583.html

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