Web和数据库算法下的软件应用框架设计探讨

2022-09-11

在计算机和网络技术不断发展的过程中, 越来越多的企业都开始利用web方式实现应用系统的设计, 现在的web应用主要包括以下特点:系统的结构较为复杂、信息量较大、事务较为密集、功能较多、用户数量较多等, 目前的web开发方式已经无法满足现代企业应用的开发需求, 程序在使用过程中应变能力需要进一步的提高, 并且维护的过程较为困难, 代码的数量比较庞大, 并且目前的IT资产无法进行保留, 所以就要实现全新软件应用框架的开发。现在的研究人员都试图使用传统开发方式和经验结合现代化的技术设计能够保证软件正常开发其而是用合理的软件使用功能框架, 系统中的所有应用都在此框架中进行, 软件开发人员只要实现和业务逻辑有关代码就能够实现系统运行。软件的非业务逻辑主要包括系统部分的整合、体系结构、公用服务功能等, 在整体的系统框架中都为应用软件创建骨架, 使软件使用能够便利, 缩短开发周期, 提高软件的质量。基于此, 本文就使用数据库算法, 实现web应用框架的设计和开发。

一、web技术及其数据库算法

(一) web简介

Web平台中的技术主要包括:其一, XML指的是web平台中代表数据的格式, 其主要目的就是解决数据问题。W3C制定了XML的标准数据类型, 并且还给出了对数据类型扩展的开发语言;其二, WSDL属于以XML为基础的语言, 其能够将服务的完整信息进行详细的描述, 比如服务位置、功能、信息的发送结构和指令的访问, 从而能够得到web的调用信息;其三, UDDI的主要目的就是对规范进行发现、描述及集成, 服务人员利用UDDI协议注册需要发布的服务, 服务人员要根据此规范对注册表进行web的搜索, 之后得到相关文档实现服务的调用;其四, SOAP中具有标准RPC方法对web进行调用, 并且对SOAP消息格式进行定义。

(二) 数据库算法

Web软件应用需要实现多种数据库数据的调用, 所以数据库设计具有重要的作用。目前, 有多种和数据源集成的方式, 但是使用最多的就是数据仓库、中间件和联邦数据库。

数据仓库指的是面向主体、稳定、集成的数据集合, 一般都是在支持管理决策中使用, 其主要优势就是能够实现数据集成, 还能够支持数据决策, 并且其处理较为简单, 还能够为用户提供简单的数据访问, 其一般在较为简单的系统中使用。联邦数据库系统主要是通过和联邦数据库构成, 其主要目的就是实现数据之间的共享, 其一般比其他数据库和数据库操作都独立, 数据库之间要利用添加和访问对方的数据库实现数据共享和传递。在联邦数据库操作的过程中一般都是先将其中的数据和其他的数据库相互映射, 所以联邦数据库之间要创建多个映射规则实现全部映射。

二、Web和数据库算法下的软件应用框架结构设计

(一) 软件应用框架的结构

图1为本文设计的软件应用框架结构, 为了避免应用系统在数据量较多的出现崩溃的情况, 除了客户端, 数据层和web层都要以本文使用web的基础上添加web缓存层, 将web缓存层使用内存作为存取的媒介, 其能够有效提高读写的效率。在数据库层设计数据库服务器和主数据库, 主数据库的主要目的就是能够实现数据缓存的更新, 并且还能够复制数据库。通过数据库实现数据的读写, 在数据更新的过程中, web会将信息传送到缓存层, 从而能够使web和web缓存一起工作, 有效降低了web层中数据的负载率。

(二) 框架的设计

图2为缓存数据库中的web软件应用框架的设计图, 其中客户层使用Java作为web代码实现数据请求, 服务层使用web server模块及缓存模块实现数据的监听, 包括消息的发布、通道的管理、数据的处理、日志的管理和心跳包。监听器能够实现客户请求监听的过滤, 并且发布不同类型的请求消息, 之后实现实体的查找, 调用缓存及通过数据库返回的信息。通道的主要目的就是实现通信, 但是数据的处理就是实现JSON和XML数据的处理。心跳包的目的就是避免数据在传送过程中停止, 从而使服务器和客户端之间连接的请求终端。管理体制能够实现客户端、服务器两者信息及请求的管理。缓存模块中主要包括缓存池, 能够实现组件及配置管理的缓存。缓存池中还具有组件访问过程中需要使用的调用存取任务, 在服务调取之后通过生成的Key利用Hash算法生成Hasy Key, 以此在不同服务器中对缓存数据进行访问。

三、Web和数据库算法下的系统设计

(一) 客户层的实现

实现客户层的方案较多, 比如使用Struts框架。Struts属于开源免费的web层应用架构, 其能够有效提高面向对象、标签库和JSP的技术水平, 并且降低开发人员在使用MVC设计开发的时间。

Struts中的视图部分是通过JSP实现的, JSP页面出了能够使用标准标签库, 还能够使用Struts自定义的标签库, 其能够和Action相互映射, 实现用户数据封装, 并且具有表单验证、国际化及模板定制的功能;Struts中的控制器主要包括Action类, 其属于业务逻辑和用户请求相互连接的桥梁, 其能够通过对模型进行的调用, 并且对模型状态进行更新, 实现应用程序流程的控制。

对于在大型系统中使用, Action的主要目的就是业务逻辑处理和用户请求之间的适配器, 能够区分请求和业务逻辑;Strut自身没有模型组件, 其能够解决M部分的问题, M部分都是系统nebula状态, 因为Struts并没有对客户层问题的解决方法, 所以其属于web层框架。对于Struts框架web使用来说, 在web开始使用的时候就会对Action进行加载和初始化, 其能够从strut中读取配置信息, 将其放到配置对象中。

(二) 数据层的实现

Web应用架构使用单独数据层对数据持久化问题进行解决, 那么和业务数据相关的操作都能够在数据层实现, 比如数据库的访问、数据删除、添加、查询和修改, 都能够在数据层中实现。数据层中的服务为抽象化, 在数据源更改、结构变化和数据库移植的过程中, 只要对数据层进行修改就可以。使用JDBC实现数据层, 其是Java访问数据库的标准, 能够为系统提供上层接口。

(三) 服务层的实现

系统中的服务层属于系统的核心, 实现策略为Java Bran业务逻辑, Java Bran结构自J2EE规范中具有详细的定位, 其主要包括可视化和非可视化两种, web应用一般使用非可视化Java Bran。Java Bran和普通Java类并没有附加的功能, 其在分布式的大型应用环境中使用要通过开发人员自己实现。对于小型化的项目来说, Java Bran较为简单, 并且具有较高的运行效率, 不需要添加应用服务器就能够使系统正常的运行。

四、结语

为了能够有效提高数据和请求量不断扩大过程中导致的相应缓慢问题, 提高数据库的性能, 就设计了基于数据库算法的软件应用框架。对数据库的算法和web服务进行分析, 以缓存层作为基础, 使用web数据响应的处理方式对数据库缓存的性能进行进一步的改善。在实际使用过程中使用此种软件应用框架, 之后研究其缓存的性能, 最后对系统中的各层进行了实现。通过研究结果表示, 使用此方法能够实现数据库缓存性能的进一步提高, 并且还能够有效提高数据库的性能和web软件在使用过程中的灵敏度。

摘要：在数据库缓存中添加web软件应用框架进行软件框架设计的过程中能够有效降低数据库在读写时候的压力, 并且同时使用socket能够有效提高软件在使用过程中的访问速度。本文就对其进行了研究, 并且设计了软件系统框架, 最后实现了框架中的各层功能。

关键词：web,数据库算法,软件应用架构