基于开源框架的SM-CRM系统的设计与实现
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I
摘 要
互联网和现代信息技术的飞速发展为企业管理注入了新的活力，使整个企业
的管理朝着信息化、网络化、智能化方向发展。企业对信息的需求不断增加，同
时，企业要求信息系统能够快速灵活的适应业务的变化。因此，如何建立一个反
应迅速、智能、灵活、安全的信息系统来满足企业信息化的要求具有非常重要的
意义。本文提出了基于多种 J2EE 开源框架实现多层次 B/S 系统的一种方案，该方
案在构建大型企业信息系统上表现出高效率、易扩展、可维护、能重用等特点。
本文首先介绍了 J2EE 体系结构、设计模式等开源框架所涉及到的关键概念与
技 术 ， 并 重 点 探 讨了 目 前 比 较 受 欢 迎 的三 种 开 源 框 架 （ Struts、 Spring 和
Hibernate），分析了它们的体系结构、应用原理和特点。根据 J2EE 的多层次系统
结构，结合 Web 应用的特点，将三种框架进行组合设计，即在表现层使用 Struts
框架、业务逻辑层使用 Spring 框架、数据持久层使用 Hibernate 框架，来构建企
业信息系统。同时，应用 Acegi 开源框架设计系统的安全与权限管理子系统；应
用 XFire 框架实现 Web Service 的开发与部署。这种整合框架使各层相对独立，
减少了各层之间的耦合程度，同时加快了系统的开发速度，提高了系统的质量。
在此基础上，以 SM-CRM 系统为例，通过分析与设计，实现了基于上述开源框架的
系统的主要功能。
本文引入了移动商务的概念，将移动终端 PDA 整合到系统中，实现了可移动
的基于销售的客户关系管理系统（SM-CRM），并且通过 Web Service 技术整合了.NET
和 J2EE 两种平台技术，实现移动终端 PDA 与服务器的通信，最后给出了系统实施
的原型。
关键词：体系结构 设计模式 移动客户关系管理 个人数字助理
Struts Hibernate Spring
II
ABSTRACT
The rapid development of internet and modern information technology has injected
new momentum into the present business administration, driving the whole business
world toward information-oriented, network-and-intelligence-based. Businesses are in
increasing demand of information and expect the information system adapting to change
quickly and flexibly. So, it is of great significance to establish an active, intelligent,
flexible and secure information system.,my article gives a plan Based on J2EE open
source framework to realize muti-layer system of browser and server, of which
performance is highly efficient, easy to expand, maintainable and duplicable when
applying to building information systems for large enterprises.
My article first introduces the J2EE architecture, design pattern and some open
source framework-related key factors and techniques, then does much research on the
three most popular open source frameworks (Struts、Spring and Hibernate), analyzing
their architecture, principles of application and features. According to the muti-layer
architecture of J2EE and given the characteristics of web application, I put these three
frameworks to gether to build up business information system, which means using
Struts framework in view layer, Spring framework in business logic layer and Hibernate
framework in data persistant layer. Meanwhile, use Acegi open source framework
design the safety and authorization sub-system and use XFire frame to realize the
development and deployment of Web Service. This kind of integrated framework makes
layers relatively independent of each other, reduces the level of coupling between layers,
and also speeds up the development of system and increases the system’s quality. After
all this, taking SM-CRM system as an example , this article realizes major functions the
SM-CRM system based on open source framework through analysis and dresign.
This article introduces the notion of mobile business, integrates the mobile
terminal PDA into the system, it realizes the mobile Customers Relations
Management base Sale(SM-CRM), and integrates the .NET and J2EE platform by Web
Service technique, realizes telecommunications between PDA and server, and finally
gives an effect illustration of this system’s application.
Keywords: architecture, design pattern, mobile customer relation
management, personal digital assistant, Struts, Hibernate, Spring
III
目 录
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论.....................................................................................................................1
§1.1 课题的研究背景与意义...................................................................................1
§1.2 国内外发展的现状及问题的来源...................................................................3
§1.2.1 基于开源框架的 J2EE Web 应用现状 .................................................. 3
§1.2.2 PDA 在管理信息系统中的应用现状 .....................................................4
§1.2.3 课题来源.................................................................................................5
§1.3 课题的主要研究内容.......................................................................................5
§1.4 本章小结...........................................................................................................6
第二章 J2EE 体系结构与设计模式.................................................................................7
§2.1 J2EE 体系结构 .................................................................................................. 7
§2.2 面向对象的设计原则.......................................................................................8
§2.3 设计模式.........................................................................................................10
§2.3.1 设计模式概述.......................................................................................10
§2.3.2 设计模式的基本要素...........................................................................10
§2.3.3 Gof 设计模式 .........................................................................................11
§2.4 设计模式在 SM-CRM 系统中的应用............................................................13
§2.4.1 设计模式应用分析...............................................................................13
§2.4.2 设计模式对 SM-CRM 的作用.............................................................14
§2.5 本章小结..........................................................................................................15
第三章 SM-CRM 系统开源框架研究与总体架构设计..................................................16
§3.1 开源框架概述.................................................................................................16
§3.1.1 开源框架的基本概念...........................................................................16
§3.1.2 开源组织概述.......................................................................................16
§3.2 表现层 Struts 框架 ......................................................................................... 17
§3.2.1 Struts 框架的体系结构 ......................................................................... 17
§3.2.2 Struts 的核心组件 ................................................................................. 18
§3.3 业务逻辑层 Spring 框架 ................................................................................20
§3.3.1 Spring 框架的体系结构 ........................................................................21
§3.3.2 控制反转...............................................................................................22
§3.3.3 面向方面编程.......................................................................................22
§3.4 持久层 Hibernate 框架...................................................................................23
§3.4.1 Hibernate 体系结构 ...............................................................................23
§3.4.2 Hibernate 中的数据检索 .......................................................................24
§3.5 SM-CRM 开源框架集成 .................................................................................25
§3.5.1 SSH 开源框架的集成模式 ................................................................... 25
§3.5.2 SSH 开源框架集成模式特点 ............................................................... 27
IV
§3.6 物理架构层次设计.........................................................................................28
§3.7 逻辑架构层次设计.........................................................................................28
§3.8 本章小结..........................................................................................................30
第四章 SM-CRM 系统服务器端的设计与实现..............................................................31
§4.1 系统开发背景..................................................................................................31
§4. 2 系统分析.........................................................................................................31
§4.2.1 系统设计目标.......................................................................................31
§4.2.2 系统需求分析........................................................................................32
§4.2.3 系统用例分析........................................................................................33
§4.3 系统设计.........................................................................................................35
§4.3.1 系统功能模块设计................................................................................35
§4.3.2 数据库设计............................................................................................37
§4.3.3 系统详细设计........................................................................................38
§4.4 系统实现.........................................................................................................40
§4.4.1 持久层的实现.......................................................................................40
§4.4.2 业务逻辑层的实现...............................................................................42
§4.4.3 表示层的实现.......................................................................................50
§4.4.4 Spring 和Hibernate 框架的代码整合 .................................................. 53
§4.4.5 Spring 和Struts 框架的代码整合 .........................................................53
§4.5 使用 XFire+Spring 构建 Web Service ............................................................ 55
§4.6 系统安全机制的实现......................................................................................57
§4.6.1 Acegi 功能组件 ..................................................................................... 58
§4.6.2 Acegi 的工作原理 ................................................................................. 59
§4.6.3 SM-CRM 系统安全的实现 ...................................................................60
§4.6.4 SM-CRM 安全拦截器的配置 ...............................................................60
§4.7 系统 Web 端的实施原型 ................................................................................ 61
§4.8 本章小结.........................................................................................................63
第五章 SM-CRM 系统移动终端的设计与实现..............................................................65
§5.1 SM-CRM 移动终端概况 .................................................................................65
§5.2 SM-CRM 系统移动终端的设计与实现 .........................................................65
§5.2.1 移动终端类型.......................................................................................65
§5.2.2 移动终端开发平台的选择....................................................................66
§5.2.3 移动终端的分析与设计.......................................................................66
§5.2.4 移动终端的实现...................................................................................67
§5.3 本章小结.........................................................................................................70
第六章 总结与展望.......................................................................................................71
§6.1 结论.................................................................................................................71
§6.2 展望..................................................................................................................71
参考文献.........................................................................................................................73
在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果.............................................76
致 谢.............................................................................................................................77
第一章 绪论
1
第一章 绪论
§1.1 课题的研究背景与意义
随着企业信息化的逐步深入，企业对信息系统的要求也越来越高。一方面企
业信息系统必须要满足多变的业务功能需求；另一方面对系统体系架构和开发工
具提出了具体要求。传统的客户端/服务器(Client/Server, C/S)结构转向支持互联网、
基 于 Internet 应用的浏览器/服务器(Browser/Server, B/S) 结构。J2EE （Java2
Enterprise Edition）体系架构作为分布式架构的企业级应用平台，适应了企业信息
化建设的需求，越来越受到企业级应用开发者的青睐。
J2EE 因为其具有标准化、业界广泛支持、可伸缩性、可维护性、支持异构环
境和跨平台等特点，作为企业级应用的架构经过了多年的考验并得到了比较广泛
的应用。但是传统的 J2EE 技术应用在企业级开发也存在着较大的风险和一定的难
度，例如 J2EE 的分布式多层架构体系非常复杂、涉及的技术多、知识点多、难于
理解、学习成本比较高、比较灵活、难于最优设计等，因此构建基于 J2EE 传统规
范的企业信息系统的成本和风险都比较高。
为了简化 J2EE 设计、开发系统的复杂度，J2EE 的各种开源框架（Open Source
Framework，开源框架的详细定义见第三章）技术应运而生。将开源框架应用到企
业级系统开发中最主要的目的就是简化系统的开发，让本来非常繁琐枯燥的开发
工作变得简单，更有效率，而且使软件质量得到进一步提高。J2EE 属于多层次的
体系结构，每个层次都有自己相对应的技术或规范，多数开源框架是针对 J2EE 规
范的多层次体系结构而设计，结合了优秀的设计模式，封装了传统 J2EE 规范的某
些复杂的底层技术。图 1-1 简要的描述了传统 J2EE 规范与开源框架在多层体系结
构中的对应关系。作为表示层的开源框架代表 Struts 成功的实现了 MVC
（Model-View-Controller）设计模式，将 J2EE 中的 Servlet 进行封装；业务逻辑层
的开源框架 Spring 应用发展更为迅速，凭借其应用上的简单与可扩展性有取代传
统J2EE 核心技术 EJB（Enterprise JavaBean）的趋势；在数据持久化层，Hibernate
作为 J2EE 规范中对 JDBC
（Java DataBase Connectivity standard）轻量级对象封装，
简化了对数据库的操作，并且方便的实现了在不同数据库之间的移植，得到越来
越广泛的运用。上述三种开源框架将是未来 J2EE 企业级开发的主要技术，当然，
还有很多开源框架也正在不断的发展和完善之中，本系统在实际开发过程中还用
到一些别的开源框架，例如关于安全和认证的 Acegi 框架和开发部署 Web Service
基于开源框架的 SM-CRM 系统的设计与实现
2
的XFire 框架等。
图1-1：开源框架与 J2EE 规范对应关系
当前的企业信息系统与外界进行数据交换的需求越来越多，企业信息系统要
跟上业务发展的需求，就必须具备网络化、模块化、可扩展、易维护等特点，这
就需要新技术的支持。基于开源框架的 J2EE 技术恰好可以满足现在软件开发的需
要。J2EE 开源框架，不需要付出多少成本，便可享受高质量、免费的开源软件产
品。几乎所有企业级软件开发所需的软件产品，都可以在开源社区找到相应的替
代品。
应用各种开源框架技术取代传统的 J2EE 技术具有深远的意义，并将使 J2EE
在企业级开发中占据越来越重要的地位。
（1）开源框架及软件具有很高的可靠性和安全性，因为开源软件的开发是在
大量开发者共同审视下进行的，软件的缺陷可以很快的被发现和修改，这就使得
软件质量得到了保证。
（2）因为开源框架已经是一些半成品，在系统开发中使用它们，开发者就可
以集中精力完成系统的业务逻辑设计。
（3）开源框架一般都是成熟、稳健的，它们可以处理系统中很多细节问题，
比如事务处理、日志、安全性、数据存储和数据流控制等问题。
（4）开源框架大都集成了许多优秀软件设计人员的集体智慧，结合优秀的设
计模式与设计方法，使软件产品的质量得到进一步提升、生命周期更长、后期的
维护成本更低。
（5）应用开源框架开发软件，使用户及软件开发商成本得到大幅度降低。不
仅仅因为开源软件是免费的，能够使用开源软件开发的技术人员越来越多，而且
第一章 绪论
3
开源框架本身已经做了很多事情，使整个软件开发周期及工作量得到大幅度减少。
综合以上特点，如何使用、如何集成各种开源框架技术于系统设计与开发中，
是一个非常值得去研究的课题。为了适应业务发展的需要，如何在统一的 J2EE 分
布式架构平台下，构建符合企业特点的应用框架基础开发平台，以开源框架平台
为基础进行信息化应用系统的开发具有十分重要的意义。
同时，移动平台作为新兴的信息技术得到越来越多的重视，由于其不可替代
的便携性，使其在应用软件的某些领域将会有更多的应用。国家即将出台的 3G
（3rd Generation，第三代数字通信）通信标准也将扫清移动终端与服务器通信速
度慢的桎梏，使移动终端技术在将来的软件市场占有更重要的地位。将移动终端
技术和现有的企业信息系统集成将有非常广阔的发展空间。本课题就是探讨在开
源框架构建企业信息系统的基础上，集成移动终端，并且给出具体的实现。
§1.2 国内外发展的现状及问题的来源
目前软件开发主要有 J2EE 和.NET 两种平台，两种平台各有各的优势与不足。
在大型系统开发中，尤其是在 B/S 结构的企业级应用，J2EE 平台占据着绝对主导
的地位。J2EE 作为一种开源的规范和技术，拥有着更为广阔的发展空间，设计人
员也更能发挥自己的创造力。其中，开源框架作为 J2EE 规范的后起之秀，受到很
多人的推崇，形成了一个遍布世界各地的开源社区。
§1.2.1 基于开源框架的 J2EE Web 应用现状
目前基于 J2EE 的开源框架有很多种，但是最值得我们关注的是已经非常成熟
的表现层框架 Struts，日益成熟并迅速得到应用的业务逻辑层框架 Spring 和数据持
久层框架 Hibernate。
Struts[1] 作为一个实现良好的 MVC 框架，对 Model、View 和Controller 都提
供了对应的实现组件。Struts 已经成为业界的标准，提供自定义标签库的布局管理，
以及 Validator 数据校验，提高了开发的效率。同时，Struts 框架具有组件的模块化，
提供了唯一的一个控制器便于管理，作为控制层只需要通过一个配置文件，就可
以明晰整个系统各部分之间的联系，简化了系统的开发和维护。但是 Struts 处理业
务逻辑方面要逊色的多，并且 ActionForms 使用不便，无法进行单元测试，以上提
到的不足之处可以由 Spring 框架解决。
Spring 是一个以控制反转 [2](Inversion of Control, IoC)原则为基础的“轻量级”
框架。IoC 是一个用于“基于组件的体系结构”的设计模式，它将“判断依赖关系”
基于开源框架的 SM-CRM 系统的设计与实现
4
的职责移交给容器，而不是由组件本身来判断彼此之间的依赖关系。具体实现就
是接口对应的实现类不在编译时(即代码中)确定，而是在运行时根据配置文件来确
定。
Spring 中的 IoC 容器作为系统控制层的一部分提供对面向接口编程的 JavaBean
的管理，通过消除各种自定义格式的属性文件来简化对 JavaBean 的管理，从而实
现业务逻辑的方便更换，而无需使用 EJB[3]。Spring 能有效地组织中间层对象，易
于同其他表现层框架无缝集成，并且允许根据需要在某一层选择使用它的某一个
模块。对不同的数据访问技术提供了统一的接口，采用 IoC 容易的实现 Bean 装配
的同时，提供了简洁的面向方面编程[4]（Aspect Oriented Programming，AOP）来
实现事务管理。
Spring 便于测试，但其中要写很多代码，控制器过于灵活，缺少一
个公用控制器，这又可以由 Struts 来弥补。
Hibernate 是一种新的对象关系映射[5] [6] (Object Relational Mapping, ORM)工
具，它提供了从 Java 类到数据表之间的映射，其本质上是一个将数据库结构封装
提供数据库服务的中间件，采用了可扩展的标记语言(EXtensible Markup Language,
XML)、Java Refelction 技术，利用数据库以及一些配置文件来为应用程序提供数
据持久服务。程序员可以像使用普通对象一样调用数据库的相关接口来实现相关
操作，从而可以把精力放到业务逻辑的实现上。Hibernate 实现数据的持久化能解
决因底层的数据结构发生改变而导致应用发生改变这样的问题，同时又可以和多
种Web 服务器或应用服务器良好集成，为 Java 应用提供了一个易用的、高效率的
轻量级对象关系映射框架。
上述三种开源框架得到越来越多的认可，预计不久成为 J2EE 新的技术规范，
目前越来越多的软件开发设计人员将目光投向三种框架的应用研究，已经从研究
阶段向应用开发阶段过渡，取得了一些成绩[7] [8] [9] [10]。
§1.2.2 PDA 在管理信息系统中的应用现状
移动设备具有体积小、易携带等个人计算机（Personal Computer，PC）机所不
具有的优点，并且性能在不断提高的同时价格却持续下降，受到越来越多的关注。
个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）通常比普通的手机性能更好，更
类似 PC 的使用方式，在商务应用中有着非常好的前景。应用 PDA 开发 MIS 系统
有自己的流程特点[11]，在应用 PDA 进行开发在“分布式数据管理模式下系统设计、
网格环境下交通信息发布[12]、无线餐饮点菜应用系统[13]、
PDA 与服务器之间通信”
都有了一定的研究。随着移动网络的建设，当前在广域网中通用分组无线服务
（General Packet Radio Service，GPRS）越来越适合应用到 PDA 的网络通信过程中，
但是网络的访问速度还没有达到理想的效果，3G 通信标准的实施，将显著提升移
摘要：
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I摘要互联网和现代信息技术的飞速发展为企业管理注入了新的活力，使整个企业的管理朝着信息化、网络化、智能化方向发展。企业对信息的需求不断增加，同时，企业要求信息系统能够快速灵活的适应业务的变化。因此，如何建立一个反应迅速、智能、灵活、安全的信息系统来满足企业信息化的要求具有非常重要的意义。本文提出了基于多种J2EE开源框架实现多层次B/S系统的一种方案，该方案在构建大型企业信息系统上表现出高效率、易扩展、可维护、能重用等特点。本文首先介绍了J2EE体系结构、设计模式等开源框架所涉及到的关键概念与技术，并重点探讨了目前比较受欢迎的三种开源框架（Struts、Spring和Hibernate），分析...
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