源码位于github：https://github.com/lvyahui8/dbuilder.git 。文中图片如果太小看不清楚，请右键点击“在新标签页中打开”即可看到原图

第一章 引言

1.1 研究背景及意义

计算机软件技术发展至今，数据库已成为最广泛使用的存储格式化数据的媒介，数据库程序开发技术也日趋完善，大型的ORM框架使得数据库程序开发变得简单，并已成为操作关系型数据库的主流方式。数据库程序主要代码为CRUD(create, retrieve, update, delete)代码，随着ORM框架功能的完善，编写CRUD代码也衍生其固定的流程，对不同数据库表进行操作的CRUD代码也存在高度可重用性。当前编写重复性的CRUD代码成为开发人员的常态，不仅严重降低其积极性，而且损失其开发效率，所以迫切需要一种能够快速生成CRUD代码的产品，以期减少这方面的工作，提高开发效率。

1.2 研究现状

目前国外已经诞生一些解决上述需求的、具有很高可用性的CRUD生成器产品：CrudKit，CRUD-Admin-Generator，Dadabik，GroceryCrud，SximoBuilder。这些产品各有其特点，但也有一共同点：都是基于PHP进行开发（这在一定程度上决定于PHP语法的灵活性及其解析性）。SximoBuilder是其中的典型代表，尽管SximoBuilder设计独特、可用性高、流行度高，但也存在如下不足之处：

• 不支持自定义表单控件；
• 不支持多数据库；
• 验证规则不完善，不支持异步验证；
• 代码冗余度极大。

然而对于当今日益复杂的web程序，上述几点是开发过程必须考虑的问题，因此，开发一款既具有SximoBuilder现有功能、又完善其不足之处的CRUD生成器产品，势在必行。

1.3 研究内容

基于国内外CRUD生成器研究现状，笔者开发一款名为DBuilder（D为DataAdministrator的简写）的CRUD 生成器。

DBuilder借鉴SximoBuilder的模块为代码单元、由模板生成代码的思想，但拥有与SximoBuilder完全不同的代码生成器逻辑。它在实现SximoBuilder核心的代码生成、通用CRUD两种功能的基础上，通过重写代码逻辑完善其不足之处：代码冗余度大、缺少前端验证。

第二章 DBuilder系统分析

DBuilder面向的主要用户人群为web后台管理员以及开发人员，因此其系统分析过程，将更多的站在web后台管理员及开发人员的角度考虑问题。

2.1 需求分析

项目需要实现如下几点核心功能。

1) 数据源管理

用户可以在界面为项目配置多个数据源。配置的数据源信息包括数据库类型、地址、数据库名、端口、用户名、密码等信息。支持对数据源的增删改查，保证对数据源的增删改查不轻易造成系统问题。

2) 代码生成

此功能是DBuilder的核心要实现的功能，用户在选择数据源和数据表之后，能够对数据库表的字段做简单配置，配置包括Form表单配置、List（Table）列表配置、关系配置、全局属性配置。配置完成后DBuilder要能生成对数据库表的CRUD的MVC代码，即需要实现CRUD可用功能，但不用编写代码。

3) 数据库表CRUD

生成的代码必须支持数据表记录的新建、删除、更新、查询操作。

4) 菜单管理

DBuilder要能将生成的代码跟一个菜单项绑定，让用户点击菜单项之后，就可以使用DBuilder生成的CRUD功能。此菜单必须包括后台菜单，前台菜单不是必须的。

5) 用户管理

用户要实现多种角色。必须能够以邮箱为用户唯一标识，并作为登录参数。未来还要实现支持QQ、微信、新浪微博基于OAuth2.0的互联登录。

6) 权限管理

DBuilder要能实现不同用户角色对不同CRUD代码的执行、访问权限做到三维的可配置。譬如，现有一个文章管理的CRUD功能模块，用户角色分为系统管理员（SuperAdmin），管理员（Admin），访客（Guest），那么DBuilder要能实现如下的三维权限配置，且将之作为所有Module的默认权限。

表2-1 Module权限配置表

7) 站点参数配置

DBuilder作为一个网站的web后台程序，对站点的全局参数配置也是必须的，这些参数包括网站名字、关键词、联系地址、友情链接等等。

8) 操作日志

DBuilder要记录用户的操作信息，包括访问的页面、执行的CRUD类型、时间等等信息。日志的记录形式支持数据库和文件两种方式。

9) 多语言支持

DBuilder要支持多国语言的切换。至少应该支持中文和英语两种语言，且以中文为默认。

10) 多数据库类型支持

DBuilder要支持多种类型数据库，暂时主要支持关系型数据库，包括mysql，MS SqlServer，oracle，PostGreSQL等等。

2.2 数据原型分析

按照需求提取可得实体有:用户、用户组、数据源、代码模块、菜单，关系有：权限、日志。实体与关系的含义如下：

• 用户：表示使用DBuilder的用户；
• 用户组：表示用户的类型分组，用户类型应该至少包括访客、管理员、超级管理员三种；
• 数据源：表示DBuilder包含的数据库配置，一个数据源的配置包含连接一个数据库所需的基本参数；
• 代码模块：表示DBuilder生成的代码模块，描述了代码文件和配置；
• 菜单：表示DBuilder的左侧菜单项；
• 权限：表示用户组对每个代码模块的各种操作权限；
• 日志：表示用户对每个代码模块的CRUD访问日志。

实体与关系的ER图如下：

图2-1 ER图

2.3 原则性要求

DBuilder应该要做成一套高性能、高可用的CRUD生成器，为此DBuilder设计中应该符合下面几项原则：

• DBuilder要精确到每个数据库字段可配置；
• 应具备一个WEB后台应用的雏形，使用户可在此基础上快速建立完整的WEB后台应用；
• DBuilder要尽可能减少SQL操作，必要时可借助缓存、异步等技术，减少请求的处理逻辑，提高页面效率，减少用户等待时间；
• DBuilder要有美观、简洁、直观的用户界面；
• DBuilder要留有大量的扩展接口，能够让用户通过二次开发快速实现较为复杂的功能。

第三章 DBuilder系统设计

3.1 系统架构

DBuilder有下面2个核心的构件Core CRUD 模块和GModule，GModule对Core CRUD 模块有继承依赖的关系，GModule由MVC Code和CRUD Config组成；Core CRUD模块是手工编写的代码，而GModule是DBuilder生成的代码；Core CRUD 模块实现CRUD操作，GModule实现扩展功能。下图表示了这两个构件的组成和关系

图3-1概念与构件

下面对图中设计的概念、构件、模块关系以及Build与CRUD流程做详细阐述。

3.1.1 Core CRUD 模块

Core CRUD 模块实现核心CRUD操作，一切对GModule MVC中Controller的CRUD请求，最终转交至Core CRUD 模块进行处理。Core CRUD 模块会开放一些预处理和后处理接口交由GModule实现，这些接口会在Model，Controller，View上都有体现。

Core CRUD 模块主要包括如下文件

• app/controllers/admin/AdminController.php
• app/models/BaseModel.php
• app/config/crud/admin.php
• app/views/admin/core/list.blade.php
• app/views/admin/core/form.blade.php

Core CRUD 模块读取GModule Configuration实现真正的CRUD操作。

3.1.2 GModule

GModule（Generated Module）不但实现了Core CRUD Module接口（MVC代码），而且具有自己配置文件（CRUD Configuration）。每一GModule表示以一张数据库表为主表，具备CRUD功能的代码文件合集（包括对应的MVC + Configuration代码）。譬如，DBuilder生成的一个GModule， 主表为core数据源user表，名字为User，那么User GModule应包含下面代码文件：

• controllers/UserController.php
• models/User.php
• views/user/_list.blade.php
• views/user/_form.blade.php
• views/user/view.blade.php
• config/crud/user.php

代码文件命名取决于GModule的名字，故为保证生成的代码文件不冲突，取GModule的名字（GModule Key，GModule Name）作为GModule的唯一标识。每一个GModule的信息都被保存在数据库中。一次新建 GModule操作将会新建上述所有代码文件，更新相关文件，并插入一条GModule记录到数据库。一次更新 GModule操作将只会更新Configuration文件。

GModule 由MVC代码和CRUD Configuration代码组成，下面分别进行阐述：

• MVC代码：用来实现扩展接口。CRUD请求应最先路由到GModule MVC的中的Controller（控制器）。并且GModule MVC 应与Core CRUD Module的MVC代码有继承关系。
• CRUD Configuration代码：实现对GModule主表增删改查参数的配置。该文件放置在app/config/crud/目录下，以php array的格式定义。它包含对所有字段的表单，列表，视图，关系等参数的配置，以及全局的参数配置。

GModule并不表示具体某一个模块，而是代指一类模块，这种模块可以由DBuilder生成，或者由开发人员手工建立。它主要用来实现Core CRUD Module的接口，主要包括下述几部分

1) Controller接口

假设GModule模块的 Controller为A，Core CRUD Module 的Controller为B，则A应继承自B。CRUD请求会先路由到A，而实际的处理者是B。A会实现B开放的下列接口。

• beforeListExcuteQuery(&querier)：该接口在List查询器执行查询之前调用，传递的参数为查询器引用。用来在查询之前，绑定特殊的查询参数。
• beforeList(&data)：该接口在List查询器执行之后，渲染List视图之前调用。传递的参数为视图参数引用，其中包括查询出的model集合。用来对查询的model 集合做后处理，或者对list视图绑定一些Module专有的参数。
• beforeEditExcuteQuery(&querier)：该接口在Edit请求中Model查询器执行查询之前调用，传递的是查询器引用。用来绑定查询model需要的特殊参数。
• beforeEdit(&data)：该接口在Edit中Model查询器执行之后，渲染视图之前调用，传递的是视图参数引用，其中包括查询器查询出的model。用来做渲染前的预处理。
• afterSave(&model)：该接口在Edit中，保存编辑的之后调用，传递的是保存在数据库中，最新的数据库记录持久化的model。用来对model做一些复杂的后级联处理。
• beforeView(data)： 该接口在View请求中，View 查询器查询之后调用，传递的是视图参数的引用。用来对视图显示做预处理。

2) Model 接口

GModule MVC代码中的Model也继承自BaseModel，实现 BaseModel类开放的一些接口可以完成扩展。

formatXXXAttribute()：该接口用来格式化某个字段。本产品基于Laravel，其已经具备类似的接口，就是getXXXXAttribute()。但这样的接口的优先级比字段优先级高，这在特殊的情况下为开发带来了不便，所以再设计一个类似的接口，该接口的优先级低于字段本身。

3) View 接口

视图的扩展接口与前两者不同，主要体现在子视图与视图块上，也就是在Core CURD模块的视图基础上，扩展视图组件。默认Core CRUD MVC视图生成的是一个表格或者一个表单，占满页面。而View接口将提供在该表格上下左右扩展页面组件的能力。

4) Configuration

每一个GModule对应一个Configuration文件，其中包含GModule对主表各个字段的配置参数，以及布局参数。

3.1.3 模块关系

CRUD请求路由到GModule的Controller，GModule代码实现Core CRUD MVC开放的接口，而由Core CRUD Module去真正实现对数据库的CRUD操作。每一个GModule的信息应该被记录在数据库表中，以便给GModule关联菜单，控制权限，记录操作日志等等。一些主要模块之间的关系如下图所示。

图3-2模块关系

从图2-2中可以看到，由GModule管理模块根据用户配置来生成一个GModule A，当用户的CRUD请求到达GModule A时，GModule 会讲请求转交Core CRUD进行处理，Core CRUD 模块再以SQL对数据库进行CRUD操作。

3.1.4 Build 与 CRUD流程

DBuilder项目的方案，将真正的CRUD操作交给了Core CRUD Module去执行，CRUD参数由GET或者POST请求参数与GModule Configuration构成，而GModule的MVC代码只是去实现Core CRUD MVC开放的一些预处理或者后处理接口。

图2-3是DBuilder最核心的流程图，包含Module的生成和处理CRUD请求的过程，图2-4是SximoBuilder 中Module的生成和处理CRUD请求的流程图。

图3-3 DBuilder 代码生成和处理CRUD的流程

图3-4 SximoBuilder 代码生成和处理CRUD的流程

对比两者，可以看到两者的最大区别，是DBuilder复用一份CRUD代码，而不是像Sximo那样为每一个Module生成一套可以当独执行的CRUD代码。这样做的好处是提高了复用性,并通过Module CRUD MVC实现预处理/后处理接口达到扩展性的目的。

3.2 Core数据源

Core数据源是DBuilder的默认数据源，其类型为mysql，数据库名为dbuilder，本节按照《数据原型分析》一节进行详细的数据库设计。为提高程序性能，数据源信息保存在代码文件app/config/datasource.php中，文件内容如下：

其中Core数据源有下述数据表：

1) d_menu 表：表示后台左侧树形菜单，每一个可点击跳转的菜单项必须与一个Module进行关联。

表3-1 web后台左侧菜单表

2) d_module 表：记录了module信息，每一条d_module表的记录代表了DBuilder生成的一个Module。

表3-2 module信息描述

3) d_user 表：保存着使用后台程序的用户。

表3-3 web后台用户

4) d_group表：表示对后台用户的分组信息。

表3-4 用户分组表

5) d_group_access表：记录了每个GModule、不同后台用户组与各种操作权限的三维权限信息。

表3-5 用户组对Module权限表

6) d_log表:记录了每个用户的操作日志。

表3-6 用户操作日志

3.3 数据源管理模块

DBuilder需要支持多数据源，多种类型数据库。数据源信息保存在d_database表中。考虑到数据库操作是频繁操作，如果将数据源信息保存在数据库中，则每次数据库操作将多一次数据源查询操作，这样做浪费性能。那么DBuilder不应该把数据源信息保存在数据库中，而应该保存在代码文件中。数据源管理的信息包括数据源名称（数据源的唯一标识，DBuilder默认的数据源名为core）、数据库类型、地址、端口、数据库名、用户名、密码等等信息。因为数据源管理模块并不对表进行增删改查操作，所以数据源管理模块并不是一个GModule模块。该模块的代码完全手工编写。

3.4 GModule 管理模块

DBuilder将以基于名字为“Module”的GModule作为生成GModule的用户接口，该模块称作GModule管理模块，换言之GModule管理模块本身就是一个GModule，该GModule的主表即是core数据源中保存GModule信息的数据库表，改GModule的名字为“Module”。GModule 管理模块包含创建，更新和删除GModule 的所有代码文件以及数据库记录。GModule的新建和删除需要更新全局的GModule路由。

1) GModule 路由

GModule路由定义在一个独立的代码文件中，为一个以GModule名字进行减号分词并全部小写的字符串为键（譬如：GModule名字为OrderItem，则键值为order-item）、以Module中Controller类的类名为值的map字典，GModule路由是全局的。

2) GModule 新建&更新

新建GModule将在数据库中生成一条记录、生成所有的module文件、并更新路由。更新操作只修改配置文件。新建与更新都使用相同的编辑视图，此编辑视图是对GModule Configuration的图形化配置界面。

3) GModule 删除

GModule删除将删除所有的GModule MVC代码，删除GModule Configuration代码，删除数据库表记录，并更新GModule路由。

3.5 Core CRUD 模块

Core CRUD 模块是DBuilder处理CRUD请求的实际处理者,它由下述几部分组成：

1) 参数解析初始化

初始化Model，实例化一个Module的Model对象作为初始化查询器。加载Module Configuration，对未设置的值进行设置默认值，对参数进行汇聚。

2) 表单Form

主要包括新建和更新功能。根据GModule主表主键primaryKey是否设置判断是新建还是更新操作。下图是Form模块的流程

图3-5 Form执行流程

Form 分两部分，第一部分渲染Form页面给用户填写。第二部分为Form保存。

渲染Form页面需要考虑的有Form控件和有外键关系的字段要怎么处理。Form控件需要支持类型包括text、text_date、text_datetime、textarea、select、radio、checkbox、file、hidden、address以及custom，自定义控件应该继承FormControl类，自定义控件的渲染由控件的render方法完成。Form渲染需要判断有关系的字段做辅助加载。比如对post（文章）表进行编辑，post表有一个字段为category_id，表示文章的栏目ID，对应category（栏目）表的id字段。这时需要对category_id使用select，radio，checkbox控件进行加载，方便用户输入。比如使用select控件，那么应该将category.id作为option的value，将category.name作为option中的text。这样做也是为了方便用户输入。此步骤与List中搜索时有共性，因此代码可复用。

Form 保存需要考虑一些自定义控件的保存，自定义控件的数保存由自定义控件类的onSave方法完成。Form 保存还需要考虑关系的保存，默认应该级联更新附属表。Form 表单在用户输入完成点击保存之后，要分下面几步：

• 根据字段配置的验证规则进行验证；
• 应判断Module Configuration 中的relation进行分析，进行必要的级联操作；
• 并要调用自定义控件的onSave方法；
• 最后才应更新或新建主表数据；
• 跳转：更新或新建成功跳转至List，失败跳转至Form。

Form 还需要开放对应的预处理和后处理接口。

3) 列表List（Table）

List是一个分页Table，按照Module Configuration 中的字段配置显示分页数据。支持列表搜索，排序，勾选删除，导出等功能；

• 分页展现数据以InitQuerier模块得到的Model作为查询器，结合分页，查询出基本的数据列表。分页类型为全页刷新类型（非异步分页）；
• List搜索：支持在Module Configuration中定义了search不等于false的字段作为搜索条件。搜索关系为逻辑与的关系。并反映在GET参数上。搜索输入控件根据字段的form type来定。在Form 中定义为select，radio，checkbox控件的字段，在List中都将使用select控件作为输入控件；
• List 排序：以在Module Configuration中定义了form.sort 不等于 false的字段作为可排序字段。排序只支持按单一字段排序，降序方式含升序和降序；
• List 多选操作主要支持多选删除，多选复制操作,任何删除操作都需确认；
• List 数据每行记录的支持的操作按Module Configuration中的配置给出，默认支持编辑，删除，查看三项操作；
• List 也要开放预处理/后处理接口给Module CRUD MVC。

4) 查看View

View 暂时以Form为基础，提供预处理后处理接口，但不允许编辑。

第四章 DBuilder系统实现

4.1 目录结构

代码按照前段资源、MVC、Configuration、Library等概念进行了分目录存放。下面表格中给出了主要目录的说明：

表4-2 代码主要目录

4.2 GModule 配置文件

GModule配置文件定义了GModule的参数，该文件保存在app/config/crud/下，是以GModule Name进行蛇形分词得到的字符串命名的php文件（譬如：一GModule的名字为OrderItem，则GModule配置文件为order_item.php）。配置参数以数组格式返回。

考虑到PHP数组在表格中呈现的美观性，对参数以配置中的Key=>Value形式，以点分形式Key.Value表示。

表4-3 root配置

表4-3中每个字段的表单配置说明如下表所示：

表4-4 fields.field_name.form配置

表4-3中每个字段的列表配置说明如下表所示：

表4-5 fields.field_name.list配置

表4-3中每个字段的关系配置说明如下表所示：

表4-6 fields.field_name.relation配置

下面是一个名为post的GModule的Configuration文件

  1 return array (
  2   'data_source' => 'core',
  3   'table' => 'post',
  4   'fields' => 
  5   array (
  6     'id' => 
  7     array (
  8       'label' => 'ID',
  9       'form' => 
 10       array (
 11         'show' => true,
 12         'hidden' => true,
 13         'type' => 'text',
 14         'rule' => 'required',
 15         'ajax_validate' => false,
 16         'placeholder' => '',
 17       ),
 18       'list' => 
 19       array (
 20         'show' => true,
 21         'sort' => true,
 22         'search' => '=',
 23         'lookup' => false,
 24       ),
 25       'relation' => 
 26       array (
 27         'type' => '',
 28         'table' => '',
 29         'foreign_key' => '',
 30         'show' => '',
 31         'as' => '',
 32       ),
 33     ),
 34     'title' => 
 35     array (
 36       'label' => '标题',
 37       'form' => 
 38       array (
 39         'show' => true,
 40         'hidden' => false,
 41         'type' => 'text',
 42         'rule' => 'required',
 43         'ajax_validate' => false,
 44         'placeholder' => '',
 45       ),
 46       'list' => 
 47       array (
 48         'show' => true,
 49         'sort' => true,
 50         'search' => '=',
 51         'lookup' => false,
 52       ),
 53       'relation' => 
 54       array (
 55         'type' => '',
 56         'table' => '',
 57         'foreign_key' => '',
 58         'show' => '',
 59         'as' => '',
 60       ),
 61     ),
 62     'short' => 
 63     array (
 64       'label' => '摘要',
 65       'form' => 
 66       array (
 67         'show' => true,
 68         'hidden' => false,
 69         'type' => 'textarea',
 70         'rule' => 'required',
 71         'ajax_validate' => false,
 72         'placeholder' => '',
 73       ),
 74       'list' => 
 75       array (
 76         'show' => true,
 77         'sort' => true,
 78         'search' => '=',
 79         'lookup' => false,
 80       ),
 81       'relation' => 
 82       array (
 83         'type' => '',
 84         'table' => 'category',
 85         'foreign_key' => 'id',
 86         'show' => 'id',
 87         'as' => '',
 88       ),
 89     ),
 90     'content' => 
 91     array (
 92       'label' => '正文',
 93       'form' => 
 94       array (
 95         'show' => true,
 96         'hidden' => false,
 97         'type' => 'wysiwyg',
 98         'rule' => 'required',
 99         'ajax_validate' => false,
100         'placeholder' => '',
101       ),
102       'list' => 
103       array (
104         'show' => false,
105         'sort' => true,
106         'search' => '=',
107         'lookup' => false,
108       ),
109       'relation' => 
110       array (
111         'type' => '',
112         'table' => 'category',
113         'foreign_key' => 'id',
114         'show' => 'id',
115         'as' => '',
116       ),
117     ),
118     'view_ct' => 
119     array (
120       'label' => '查看次数',
121       'form' => 
122       array (
123         'show' => false,
124         'hidden' => false,
125         'type' => 'text',
126         'rule' => 'required',
127         'ajax_validate' => false,
128         'placeholder' => '',
129       ),
130       'list' => 
131       array (
132         'show' => true,
133         'sort' => true,
134         'search' => '=',
135         'lookup' => false,
136       ),
137       'relation' => 
138       array (
139         'type' => '',
140         'table' => '',
141         'foreign_key' => '',
142         'show' => '',
143         'as' => '',
144       ),
145     ),
146     'created_at' => 
147     array (
148       'label' => '创建时间',
149       'form' => 
150       array (
151         'show' => false,
152         'hidden' => false,
153         'type' => 'text',
154         'rule' => 'required',
155         'ajax_validate' => false,
156         'placeholder' => '',
157       ),
158       'list' => 
159       array (
160         'show' => false,
161         'sort' => true,
162         'search' => '=',
163         'lookup' => false,
164       ),
165       'relation' => 
166       array (
167         'type' => '',
168         'table' => '',
169         'foreign_key' => '',
170         'show' => '',
171         'as' => '',
172       ),
173     ),
174     'updated_at' => 
175     array (
176       'label' => '更新时间',
177       'form' => 
178       array (
179         'show' => false,
180         'hidden' => false,
181         'type' => 'text',
182         'rule' => 'required',
183         'ajax_validate' => false,
184         'placeholder' => '',
185       ),
186       'list' => 
187       array (
188         'show' => true,
189         'sort' => true,
190         'search' => '=',
191         'lookup' => false,
192       ),
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