【Day37】MVC 设计模式：原理与手动实现简易 MVC 框架

派大鑫wink2026-01-19 8:49

本文收录于「Java 学习日记」专栏，聚焦 Java Web 核心设计模式 ------MVC，从底层原理拆解到手动实现简易 MVC 框架，帮你理解 SpringMVC 的底层逻辑，夯实架构基础～

一、为什么要学 MVC 设计模式？

在前面的 Servlet+JSP 开发中，我们遇到了一个核心问题：职责混乱。

  • 一个 Servlet 既处理请求参数、又写业务逻辑、还负责跳转页面，代码臃肿不堪；
  • JSP 中混合 Java 代码，展示和逻辑耦合严重，维护成本极高；
  • 新增功能时，需要修改大量代码，不符合 "开闭原则"。

而MVC 设计模式（Model-View-Controller） 就是为解决这些问题而生：

  • 核心目标：将 "数据处理、页面展示、请求控制" 三者分离，降低代码耦合度，提高可维护性和扩展性；
  • 实际应用：SpringMVC、Struts2 等主流 Web 框架都是基于 MVC 模式设计的，理解 MVC 是掌握这些框架的关键；
  • 学习价值：手动实现简易 MVC 框架，能让你从 "使用框架" 升级到 "理解框架"，建立架构思维。

今天这篇日记，我们先拆解 MVC 的核心原理，再手把手实现一个简易的 MVC 框架，彻底搞懂 MVC 的工作方式。

二、MVC 设计模式核心原理

1. MVC 三大组件的职责

MVC 将 Web 应用分为三个核心部分，各司其职、相互协作：

组件 中文名称 核心职责 对应技术实现（Java Web）
Model（模型） 数据模型 封装数据、处理业务逻辑（如数据库操作） JavaBean、Service、DAO
View（视图） 视图展示 展示数据、接收用户输入，仅负责页面渲染 JSP、HTML、Thymeleaf
Controller（控制器） 控制器 接收请求、分发请求、协调 Model 和 View Servlet

2. MVC 工作流程（核心）

MVC 的核心是 "控制器居中调度，模型处理数据，视图只做展示"，完整流程：

3. MVC 模式的核心优势

  • 职责分离：数据处理、页面展示、请求控制分开，代码结构清晰；
  • 可维护性高：修改页面样式只需改 View，修改业务逻辑只需改 Model，互不影响；
  • 可复用性强：Model 层的业务逻辑可被多个 Controller/View 复用；
  • 便于扩展：新增功能只需新增对应的 Controller/Model/View，符合开闭原则。

三、传统开发的问题（反例）

先看一个传统 Servlet 开发的反例，感受 MVC 要解决的问题：

java

运行

java 复制代码 
// 传统Servlet：职责混乱（接收请求+业务逻辑+页面跳转）
@WebServlet("/user/query")
public class UserServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 1. 接收请求参数（控制器职责）
        String userId = request.getParameter("id");
        
        // 2. 处理业务逻辑（模型职责）
        User user = null;
        if ("1".equals(userId)) {
            user = new User("admin", 18);
        }
        
        // 3. 存储数据（控制器职责）
        request.setAttribute("user", user);
        
        // 4. 跳转页面（控制器职责）
        request.getRequestDispatcher("/user.jsp").forward(request, response);
    }
}

这个 Servlet 既做了控制器的工作，又做了模型的工作，代码耦合度极高 ------ 如果业务逻辑变复杂，这个类会变得臃肿不堪。

四、手动实现简易 MVC 框架（核心实战）

我们基于 MVC 思想，手动实现一个极简版的 MVC 框架，核心目标：

  1. 控制器（Controller）只负责请求分发，不写业务逻辑；
  2. 模型（Model）专注处理业务逻辑；
  3. 视图（View）只负责展示数据；
  4. 新增功能只需新增 Controller 和 Model，无需修改核心代码。

步骤 1：定义核心规范（接口）

1.1 模型层规范：UserService（处理用户业务）

java

运行

java 复制代码 
// src/main/java/com/mvc/service/UserService.java
package com.mvc.service;

import com.mvc.model.User;

// Model层：业务逻辑接口
public interface UserService {
    // 根据ID查询用户
    User getUserById(String userId);
    // 用户登录
    boolean login(String username, String password);
}

1.2 模型层实现：UserServiceImpl

java

运行

java 复制代码 
// src/main/java/com/mvc/service/impl/UserServiceImpl.java
package com.mvc.service.impl;

import com.mvc.model.User;
import com.mvc.service.UserService;

// Model层：业务逻辑实现（模拟数据库操作）
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public User getUserById(String userId) {
        // 模拟数据库查询
        if ("1".equals(userId)) {
            return new User("Java日记", 18, "admin@test.com");
        } else {
            return new User("游客", 0, "guest@test.com");
        }
    }

    @Override
    public boolean login(String username, String password) {
        // 模拟登录校验
        return "admin".equals(username) && "123456".equals(password);
    }
}

1.3 数据模型：User（封装数据）

java

运行

java 复制代码 
// src/main/java/com/mvc/model/User.java
package com.mvc.model;

// Model层：数据模型（JavaBean）
public class User {
    private String username;
    private Integer age;
    private String email;

    // 无参构造
    public User() {}

    // 有参构造
    public User(String username, Integer age, String email) {
        this.username = username;
        this.age = age;
        this.email = email;
    }

    // getter/setter
    public String getUsername() { return username; }
    public void setUsername(String username) { this.username = username; }
    public Integer getAge() { return age; }
    public void setAge(Integer age) { this.age = age; }
    public String getEmail() { return email; }
    public void setEmail(String email) { this.email = email; }
}

步骤 2：控制器层（核心调度）

2.1 基础控制器：BaseController（封装通用逻辑）

java

运行

java 复制代码 
// src/main/java/com/mvc/controller/BaseController.java
package com.mvc.controller;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

// 所有控制器的父类，封装通用方法
public class BaseController extends HttpServlet {
    // 转发到指定页面
    protected void forward(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, String path) throws ServletException, IOException {
        request.getRequestDispatcher(path).forward(request, response);
    }

    // 重定向到指定页面
    protected void redirect(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, String path) throws IOException {
        response.sendRedirect(request.getContextPath() + path);
    }

    // 解决POST请求中文乱码
    protected void setPostEncoding(HttpServletRequest request) {
        try {
            request.setCharacterEncoding("UTF-8");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.2 用户控制器：UserController（仅负责调度）

java

运行

java 复制代码 
// src/main/java/com/mvc/controller/UserController.java
package com.mvc.controller;

import com.mvc.model.User;
import com.mvc.service.UserService;
import com.mvc.service.impl.UserServiceImpl;

import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

// Controller层：仅负责请求接收和调度
@WebServlet("/user/*")
public class UserController extends BaseController {
    // 注入Model层对象（实际框架中是IOC容器管理，这里手动new）
    private UserService userService = new UserServiceImpl();

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 获取请求路径，分发请求
        String uri = request.getRequestURI();
        String action = uri.substring(uri.lastIndexOf("/") + 1);

        // 根据不同action调用不同方法
        if ("query".equals(action)) {
            queryUser(request, response);
        } else if ("toLogin".equals(action)) {
            toLoginPage(request, response);
        }
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        setPostEncoding(request);
        String uri = request.getRequestURI();
        String action = uri.substring(uri.lastIndexOf("/") + 1);

        if ("login".equals(action)) {
            login(request, response);
        }
    }

    // 查询用户
    private void queryUser(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 1. 接收参数（控制器职责）
        String userId = request.getParameter("id");

        // 2. 调用Model层处理业务（不写业务逻辑，只调度）
        User user = userService.getUserById(userId);

        // 3. 存储数据到域对象
        request.setAttribute("user", user);

        // 4. 转发到视图
        forward(request, response, "/userInfo.jsp");
    }

    // 跳转到登录页
    private void toLoginPage(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        forward(request, response, "/login.jsp");
    }

    // 用户登录
    private void login(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 1. 接收参数
        String username = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");

        // 2. 调用Model层校验
        boolean isLogin = userService.login(username, password);

        if (isLogin) {
            // 登录成功，存储用户信息到session
            request.getSession().setAttribute("loginUser", username);
            // 重定向到首页
            redirect(request, response, "/index.jsp");
        } else {
            // 登录失败，存储错误信息，转发回登录页
            request.setAttribute("errorMsg", "用户名或密码错误！");
            forward(request, response, "/login.jsp");
        }
    }
}

步骤 3：视图层（仅展示数据）

3.1 登录页面：login.jsp

jsp

复制代码 
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %>
<html>
<head>
    <title>登录页（View）</title>
</head>
<body>
    <h1>用户登录</h1>
    <c:if test="${not empty errorMsg}">
        <font color="red">${errorMsg}</font><br>
    </c:if>
    <form action="${pageContext.request.contextPath}/user/login" method="post">
        用户名：<input type="text" name="username"><br>
        密码：<input type="password" name="password"><br>
        <input type="submit" value="登录">
    </form>
</body>
</html>

3.2 用户信息页面：userInfo.jsp

jsp

复制代码 
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %>
<html>
<head>
    <title>用户信息（View）</title>
</head>
<body>
    <h1>用户信息展示</h1>
    <table border="1" cellpadding="5" cellspacing="0">
        <tr>
            <th>用户名</th>
            <th>年龄</th>
            <th>邮箱</th>
        </tr>
        <tr>
            <td>${user.username}</td>
            <td>${user.age}</td>
            <td>${user.email}</td>
        </tr>
    </table>
</body>
</html>

3.3 首页：index.jsp

jsp

复制代码 
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %>
<html>
<head>
    <title>首页（View）</title>
</head>
<body>
    <c:if test="${empty sessionScope.loginUser}">
        <c:redirect url="/user/toLogin"></c:redirect>
    </c:if>
    <h1>欢迎你，${sessionScope.loginUser}！</h1>
    <a href="${pageContext.request.contextPath}/user/query?id=1">查看用户信息</a>
</body>
</html>

步骤 4：项目结构（规范）

最终项目结构符合 MVC 分层规范，清晰易维护：

plaintext

复制代码 
src/main/
├── java/
│   └── com/mvc/
│       ├── controller/  # 控制器层（Servlet）
│       │   ├── BaseController.java
│       │   └── UserController.java
│       ├── model/       # 数据模型层（JavaBean）
│       │   └── User.java
│       └── service/     # 业务逻辑层（Model核心）
│           ├── UserService.java
│           └── impl/
│               └── UserServiceImpl.java
└── webapp/              # 视图层（View）
    ├── login.jsp
    ├── userInfo.jsp
    └── index.jsp

步骤 5：测试运行

  1. 将项目部署到 Tomcat，启动服务器；
  2. 访问 http://localhost:8080/mvc/user/toLogin（跳转到登录页）；
  3. 输入admin/123456登录，跳转到首页；
  4. 点击 "查看用户信息"，展示用户数据；
  5. 输入错误密码，登录页显示错误信息。

五、简易 MVC 框架的核心优化（贴近 SpringMVC）

我们实现的简易 MVC 还比较基础，SpringMVC 在此基础上做了更多优化，核心点：

1. 前端控制器（DispatcherServlet）

  • 我们的UserController只能处理 /user/* 的请求，而 SpringMVC 的DispatcherServlet是全局控制器，接收所有请求，再分发到不同的 Controller；
  • 核心：通过配置（注解 / XML）映射请求路径和 Controller 方法，无需手动解析 URI。

2. 注解驱动

  • 我们用@WebServlet("/user/*")配置路径，SpringMVC 用@Controller、@RequestMapping注解，更灵活；

  • 示例： java

    运行

    java 复制代码 
    @Controller
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
    @RequestMapping("/query")
    public String queryUser(String id, Model model) {
        User user = userService.getUserById(id);
        model.addAttribute("user", user);
        return "userInfo"; // 视图名，由视图解析器解析路径
    }
}

3. 视图解析器

  • 我们手动写转发路径/userInfo.jsp，SpringMVC 通过视图解析器统一配置前缀 / 后缀，只需返回视图名即可；

  • 示例： xml

    XML 复制代码 
    <!-- 视图解析器配置 -->
<bean class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">
    <property name="prefix" value="/WEB-INF/jsp/"/>
    <property name="suffix" value=".jsp"/>
</bean>

4. IOC 容器

  • 我们手动new UserServiceImpl()，SpringMVC 通过 IOC 容器管理 Bean，自动注入依赖，降低耦合。

六、MVC 模式避坑指南

  1. 控制器职责越界：Controller 中不要写业务逻辑，只做请求分发，否则回到 "职责混乱" 的问题；
  2. 视图层写逻辑：JSP 中不要写 Java 脚本片段，仅用 EL+JSTL 展示数据，保持 View 的纯粹性；
  3. 模型层耦合视图：Model 层（Service/DAO）不要依赖 View 层（JSP），否则无法复用；
  4. 数据传递混乱：Controller 向 View 传递数据时，统一用 request/session 域，避免直接在 Model 中存储域数据。

七、今日实战小任务

  1. 基于我们实现的简易 MVC 框架，新增 "用户退出" 功能（Controller 新增 logout 方法，Model 无需修改，View 新增退出按钮）；
  2. 新增 "修改用户信息" 功能，实现完整的 "查询 - 修改 - 展示" 流程，严格遵循 MVC 分层；
  3. 尝试给简易 MVC 添加 "视图解析器" 功能（封装前缀 / 后缀，Controller 只需返回视图名）。

总结

  1. MVC 设计模式将 Web 应用分为 Model（数据 / 业务）、View（展示）、Controller（控制）三层，核心是 "职责分离、控制器居中调度"；
  2. 手动实现的简易 MVC 框架中，Controller 仅负责请求分发，Service（Model）处理业务逻辑，JSP（View）只做展示，彻底解决代码耦合问题；
  3. SpringMVC 是 MVC 模式的高级实现，核心优化包括前端控制器（DispatcherServlet）、注解驱动、视图解析器、IOC 容器等，理解简易 MVC 是掌握 SpringMVC 的关键。

下一篇【Day38】预告：SpringMVC 入门：核心组件、注解使用与实战案例，关注专栏从手写 MVC 过渡到主流框架～若本文对你有帮助，欢迎点赞 + 收藏 + 关注，你的支持是我更新的最大动力💖！

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