楊靜

（鄖陽師范高等?？茖W(xué)校計算機(jī)科學(xué)系，湖北十堰442000）

在實際開發(fā)過程中，為了加快軟件的開發(fā)速度，要使用一定數(shù)量的框架，一是實現(xiàn)代碼的重復(fù)使用，二來使具體的項目開發(fā)更加方便[1]。用代碼生成工具生成代碼不僅能夠提高開發(fā)效率，而且能夠保證代碼風(fēng)格一致，提高代碼的可讀性和可維護(hù)性[2]，降低軟件開發(fā)及維護(hù)成本。現(xiàn)有的主流代碼生成技術(shù)采用了基于模板的方法[3]，代碼生成就是一個專注于解放編碼生產(chǎn)力，用程序來編程序[4]。通過代碼自動生成系統(tǒng)，將一些重復(fù)使用或功能基本相似的模塊交由系統(tǒng)自動生成，提高軟件質(zhì)量和開發(fā)效率，解決了軟件開發(fā)中代碼重用的問題[5]。

首先，從軟件行業(yè)的角度來分析，軟件公司要在最短的時間內(nèi)，利用最少的人力物力，開發(fā)出滿足客戶需求的產(chǎn)品，同時最大程度地增加公司的利潤；其次，從程序員編碼的角度分析[6]，軟件開發(fā)人員的工作量非常大，軟件中的大段程序代碼基本都是程序員一行一行敲進(jìn)去的，當(dāng)然也有一些是復(fù)制粘貼的，但還需要進(jìn)行一些修改、調(diào)試，而且容易出錯，其效率低下；再者，從測試員的角度來看，工作強(qiáng)度也不小，他們不僅要對程序進(jìn)行測試，還要對業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行測試，同樣的問題在這里要測試，換個功能幾乎一樣的模塊也要測試，嚴(yán)重降低了測試效率；最后，從軟件維護(hù)的角度看，由于有些重復(fù)性代碼是復(fù)制粘貼過來的，導(dǎo)致在維護(hù)過程中，一個點出了錯誤，與該業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)的所有地方都要修改，不易維護(hù)。針對上述情況，本系統(tǒng)設(shè)計了基于Java的代碼生成工具，將一些重復(fù)的Java Bean代碼通過該工具自動生成，需要時進(jìn)行調(diào)用即可。

1 系統(tǒng)設(shè)計

Java Bean 主要有實體Bean和業(yè)務(wù)Bean，實體Bean中的成員變量主要是數(shù)據(jù)庫中表的字段，方法是一些get、set等，業(yè)務(wù)Bean 主要針對表的增、刪、改、查。要想自動生成實體Bean，需要成功讀取數(shù)據(jù)庫中表的每個字段，并需要知道每個字段的類型，在Java中，可通過java.sql.Database MetaData中的DatabaseMetaData 獲得數(shù)據(jù)庫中元數(shù)據(jù)，通過java.sql.ResultSetMetaData中的ResultSetMetaData獲得表中的數(shù)據(jù)元素，分別得到表字段名稱、字段類型等，然后根據(jù)名稱和類型，通過字符串的拼接即可生成一個實體Bean；業(yè)務(wù)Bean 則可以通過得到的表名及表中的每個字段拼接相應(yīng)的sql 語句，最后由所有拼接的字符串生成。

在代碼生成系統(tǒng)中，主要設(shè)計了工具包（utils包）、vo包、dao包和impl包，其中utils包中設(shè)計AutoTools、DBUtils、TypeTools 3個類，AutoTools類主要包含了生成實體Bean和業(yè)務(wù)Bean的2個方法，DBUtils類負(fù)責(zé)實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的連接和關(guān)閉，Type-Tools類則包含了一個將數(shù)據(jù)庫字段的類型轉(zhuǎn)換成java類型的方法；vo包中包含了一個Columns類，該類是一個Java Bean，封裝了數(shù)據(jù)庫中表的列，實現(xiàn)將數(shù)據(jù)庫表中的列名、類型轉(zhuǎn)化成Java的成員變量和類型；dao包中定義了AutoDao、AutoValueObject、ColumnDao、TableDao 4個類，其中AutoDao 接口中定義了4個抽象方法String insert（String packages，

String tableName）、String list（String packages，String tableName）、String edit（String packages，String table-Name）、String delete（String packages，String table-Name），分別用來實現(xiàn)增、刪、改、查的業(yè)務(wù)邏輯；AutoValuebject 接口中定義了bstract String constructor（）和abstract String setProperty（）抽象方法，分別用來實現(xiàn)構(gòu)造函數(shù)的生成和get、set方法的生成，即生成實體Bean；ColumnDao 接口中定義了一個List＜Columns＞list（String tableName）抽象方法，用來獲得表的數(shù)據(jù)類型及表字段的名稱，并將數(shù)據(jù)庫中表字段的屬性轉(zhuǎn)換成java中類的屬性；TableDao接口中定義了一個List＜String＞list（）throws Exception 抽象方法，用來獲得數(shù)據(jù)庫中所有表對象。Impl 包主要定義了4個類，分別實現(xiàn)dao中的4個接口。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 自動生成系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 自動生成系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)

通過該代碼自動生成系統(tǒng)，對配置文件進(jìn)行簡單地修改，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫連接，并將數(shù)據(jù)庫中每張表快速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的實體Bean和業(yè)務(wù)Bean，環(huán)境搭建簡潔，配置環(huán)境變量簡單，為了便于系統(tǒng)進(jìn)行后期擴(kuò)展，同時為基于反射的編程提供條件，在業(yè)務(wù)邏輯層的數(shù)據(jù)處理類上采用了基于接口的編程[7]，當(dāng)有新的業(yè)務(wù)或更負(fù)責(zé)的業(yè)務(wù)要求時，只需要在接口中添加相應(yīng)的業(yè)務(wù)方法，并在實現(xiàn)類中實現(xiàn)該方法，使該系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性和可維護(hù)性。

2.2 自動生成系統(tǒng)的實現(xiàn)

1）數(shù)據(jù)庫的連接與關(guān)閉在實現(xiàn)該模塊的時候，其關(guān)鍵是如何讀取配置文件。為了讓該系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的配置自動地連接該配置的數(shù)據(jù)庫，在實現(xiàn)該模塊的時候采用Properties文件來存儲訪問數(shù)據(jù)庫的用戶名、密碼、加載驅(qū)動的字符串及訪問數(shù)據(jù)庫的URL。在utils 包中建一個DBUtils類，在該類中有2個方法，即getConnection（）和close（Connection conn）。其關(guān)鍵代碼是獲得Properties 文件的中內(nèi)容。

2）實體Bean和業(yè)務(wù)Bean的實現(xiàn)為了系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，在實現(xiàn)實體Bean和業(yè)務(wù)Bean時采用接口的方式。在該系統(tǒng)中定義了2個接口即AutoDao和AutoValueObject。其中AutoDao主要是用來定義業(yè)務(wù)Bean的接口，里面定義了一些業(yè)務(wù)方法，而AutoValueObject 主要用來定義實體Bean的接口，里面定義了2個方法，分別用來完成構(gòu)造方法的生成和get、set方法的生成。其實現(xiàn)部分代碼如下：

實體Bean在實現(xiàn)時，通過一個類實現(xiàn)AutoValueObject 接口，并重寫里面的方法，在重寫構(gòu)造方法時，根據(jù)具體情況可以分別生成無參的構(gòu)造方法和帶一個或多個參數(shù)的構(gòu)造方法；業(yè)務(wù)Bean在實現(xiàn)時，通過一個類實現(xiàn)AutoDao 接口中的所有方法，該接口中的方法主要是一些常用的增刪改查的操作。通過接口的實現(xiàn)，當(dāng)有新的業(yè)務(wù)需求時，只需在接口中添加相應(yīng)方法并實現(xiàn)，在應(yīng)用開發(fā)的過程中就可以避免由于業(yè)務(wù)的增加而修改大量代碼，使系統(tǒng)的擴(kuò)展性更好。

3）工具類的封裝有了生成實體Bean和業(yè)務(wù)Bean的類后，將這2個類進(jìn)一步封裝成一個工具類，即AutoTools類。在該類中主要有2個方法，即

autoDaoImp（List＜String＞list，String packageName）和valueObject（List＜String＞ list，String package-Name），該方法分別用來生成業(yè)務(wù)Bean和實體Bean。在需要將數(shù)據(jù)庫中的所有表都生成相應(yīng)的實體Bean和業(yè)務(wù)Bean時，只需在配置文件中配置好后，分別調(diào)用AutoTools類中的autoDaoImp（List＜String＞ list，String packageName）和valueObject（List＜String＞list，String packageName）方法就能夠很快地生成相應(yīng)的Java Bean。

使用該系統(tǒng)時，只需要將配置文件中的數(shù)據(jù)庫連接對象改為需要生成Java Bean的數(shù)據(jù)庫名稱，重新運行該系統(tǒng)，就可以自動生成相應(yīng)的代碼。

3 結(jié)束語

采用分層的設(shè)計思想，各個模塊可以單獨開發(fā)，這樣不僅可以提高程序的開發(fā)效率，同時也有利于程序的移植。因為在采用MVC模式的開發(fā)框架中，業(yè)務(wù)邏輯無論在哪個環(huán)境都是不變的，并且其中大多數(shù)功能都很相似，此時采用代碼自動生成系統(tǒng)，將這些功能相似的模塊交由系統(tǒng)自動生成代碼，能有效提高程序的開發(fā)效率，降低開發(fā)成本，提升軟件質(zhì)量。

[1]宋翔宇，曾雅琳.一種新的代碼生成器的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機(jī)科學(xué)，2011，38（7A）∶67－69.

[2]張靜，孔芳，楊季文.一個基于Java的代碼生成工具的設(shè)計與實現(xiàn)[J].微電子學(xué)與計算機(jī)，2007（6）：222-224.

[3]冉春娟，黃華.基于關(guān)系數(shù)據(jù)模型代碼生成器的設(shè)計與實現(xiàn)[J].湖北大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010（2）：151-156+169.

[4]萬軍民.基于Java的代碼生成器的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機(jī)工程，2004（S1）：122-124.

[5]陳清,吳海濤,王璐.基于代碼自動生成技術(shù)的管理信息系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].計算機(jī)與數(shù)字工程，2013（2）：268-270+317.

[6]盛剛，韓莉莉.J2EE代碼自動生成研究[J].計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2006（8）：31-33.

[7]周兵，許俊，吳亞平.中小MIS快速原型構(gòu)建與自動代碼生成[J].計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2012（5）：28-31+36.