StrutsMVC 的一种开放源码实现.docx

1、StrutsMVC 的一种开放源码实现本文介绍 Struts，它是使用 servlet 和 JavaServer Pages 技术的一种 Model-View-Controller 实现。Struts 可帮助您控制 Web 项目中的变化并提高专业化水平。尽管您可能永远不会用 Struts 实现一个系统，但您可以将其中的一些思想用于您以后的 servlet 和 JSP 网页的实现中。简介小学生也可以在因特网上发布 HTML 网页。但是，小学生的网页和专业开发的网站有质的区别。网页设计人员（或者 HTML 开发人员）必须理解颜色、用户、生产流程、网页布局、浏览器兼容性、图像创建和 JavaScri

2、pt 等等。设计漂亮的网站需要做大量的工作，大多数 Java 开发人员更注重创建优美的对象接口，而不是用户界面。JavaServer Pages (JSP) 技术为网页设计人员和 Java 开发人员提供了一种联系钮带。如果您开发过大型 Web 应用程序，您就理解 变化 这个词的含义。“模型-视图-控制器”(MVC) 就是用来帮助您控制变化的一种设计模式。MVC 减弱了业务逻辑接口和数据接口之间的耦合。Struts 是一种 MVC 实现，它将 Servlet 2.2 和 JSP 1.1 标记（属于 J2EE 规范）用作实现的一部分。尽管您可能永远不会用 Struts 实现一个系统，但了解一下 S

3、truts 或许使您能将其中的一些思想用于您以后的 Servlet 的 JSP 实现中。在本文中，我将以一个 JSP 文件为起点讨论该网页的优缺点，该文件中使用的元素可能是您所熟悉的。随后我将讨论 Struts，并说明它是如何控制您的 Web 项目中的变化并提高专业化水平的。最后，我将重新开发这个简单的 JSP 文件，在开发过程中我已顾及到网页设计人员和变化。一个 JSP 文件就是一个 Java servletJavaServer Page (JSP) 文件只是审视 servlet 的另一种方式。JSP 文件的概念使我们能够将 Java servlet 看作一个 HTML 网页。JSP 消除了

4、 Java 代码中经常出现的讨厌的 print() 语句。JSP 文件首先被预处理为 .java 文件，然后再编译为 .class 文件。如果您使用的是 Tomcat，则可以在 work 目录下查看预处理后的 .java 文件。别的容器可能将 .java 和 .class 文件存储在其他位置；这个位置与容器有关。图 1 说明了从 JSP 文件到 servlet 的流程。图 1. 从 JSP 文件到 servlet 的流程（这与 Microsoft 的 Active Server Page (ASP) 明显不同。ASP 被编译到内存中，而不是编译到一个单独的文件中。）简单的独立 JSP 文件在小

5、型 JSP 应用程序中，经常会看到数据、业务逻辑和用户界面被组合在一个代码模块中。此外，应用程序通常还包含用来控制应用程序流程的逻辑。清单 1 和图 2 展示了允许用户加入一个邮件列表的一个简单 JSP 文件。清单 1. join.jsp - 一个简单的请求和响应 JSP 文件 / 重定向到欢迎页. Join Mailing ListEnter your email to join the group input name=email id=email value= 图 2. 在简单的请求和响应中，JSP 文件设置数据、控制到下一个网页的流程并创建 HTML这个邮件列表 JSP 文件是一个独立

6、的、自主完成所有任务的模块。未包含在这个 JSP 文件中的仅有代码是包含在 isValidEmail() 中的实际验证代码和将电子邮件地址存入数据库的代码。（将 isValidEmail() 方法分离到可重用的代码中似乎是当然的选择，但我曾见过直接嵌入网页中的 isValidEmail() 代码。单页方法的优点是易于理解，并且最初也易于构建。此外，对于各种图形化开发工具，入门也很容易。join.jsp 的活动 1. 显示打开的输入网页。 2. 从表单参数中读取 email 的值。 3. 验证 email 地址。 4. 如果 email 地址有效： o 将该地址添加到数据库中。 o 重定向到下一

7、个网页。 5. 如果 email 地址无效： o 设置错误消息。 o 重新显示含有错误消息的 join.jsp 。 单页方法的后果 HTML 和 Java 强耦合在一起 JSP 文件的编写者必须既是网页设计者，又是 Java 开发者。其结果通常要么是很糟的 Java 代码，要么是难看的网页，有时甚至 Java 代码和网页都很糟。 Java 和 JavaScript 的不足 随着网页逐渐变大，很容易想到实现一些 JavaScript。当网页中出现 JavaScript 时，这种脚本就可能与 Java 代码产生混淆。可能产生混淆的一个例子是使用客户端的 JavaScript 来验证 email 域

8、。 内嵌的流程逻辑 要理解应用程序的整个流程，您必须浏览所有网页。试想一下拥有 100 个网页的网站的错综复杂的逻辑。 调试困难 除了很糟的外观之外，HTML 标记、Java 代码和 JavaScript 代码都集中在一个网页中还使调试变得相当困难。 强耦合 更改业务逻辑或数据可能牵涉相关的每个网页。 美学 在很大的网页中，这编码样式看起来杂乱无章。我过去进行 Microsoft ASP 开发时，我经常看到有 1000 行的网页。即使有彩色语法显示，阅读和理解这些代码仍然比较困难。 请别在我的 HTML 中加入太多的 Java 代码在清单 1 中，不是 Java 代码中有大量的 HTML，而是

9、在 HTML 文件中有大量的 Java 代码。从这个观点来看，除了允许网页设计人员编写 Java 代码之外，我实际上没做什么。但是，我们并不是一无所有；在 JSP 1.1 中，我们获得一种称为“标记”的新特性。JSP 标记只是将代码从 JSP 文件中抽取出来的一种方式。有人将 JSP 标记看作是 JSP 文件的宏，其中用于这个标记的代码包含在 servlet 中。（宏的观点在很大程度上是正确的。）出于同样的原因，我不希望在 Java 代码中看到 HTML 标记，我也不希望在 JSP 文件中看到 Java 代码。JSP 技术的整个出发点就是允许网页设计人员创建 servlet，而不必纠缠于 Ja

10、va 代码。标记允许 Java 程序员将 Java 代码伪装成 HTML 来扩展 JSP 文件。图 3 显示了从 JSP 网页中抽取代码并将它们放入 JSP 标记中的一般概念。图 3. JSP 标记清单 2 是用来说明 Struts 标记的功能的一个例子。在清单 2 中，正常的 HTML 标记被用 Struts 标记替换。清单 3 显示了浏览器接收到的结果 HTML。浏览器获得 HTML 标记，但带有附加代码，如 JavaScript。附加的 JavaScript 激活 email 地址域。服务器端的 标记代码创建适当的 HTML，并使网页设计人员不再接触 JavaScript。清单 2. S

11、truts 的 form 标记 清单 3. 发送给浏览器的结果 HTML 有关 JSP 标记的注意事项： JSP 标记需要一个运行 JSP 1.1 或更高版本的容器。 JSP 标记在服务器上运行，而不像 HTML 标记那样由客户机解释。 JSP 标记提供了适当的代码重用机制。 可以使用一种称为 include 的 JSP 机制将 HTML 和 JavaScript 添加到网页中。但是，开发人员常常会创建巨大的 JavaScript 库文件，这些库文件被包含在 JSP 文件中。结果返回给客户机的 HTML 网页要比必需的 HMTL 网页大得多。 include 的正确用法是仅将它用于生成诸如页眉

12、和页脚这类内容的 HTML 代码段。 通过抽取出 Java 代码，JSP 标记使开发角色更加专业化。 模型-视图-控制器 (MVC)JSP 标记只解决了部分问题。我们还得处理验证、流程控制和更新应用程序的状态等问题。这正是 MVC 发挥作用的地方。MVC 通过将问题分为三个类别来帮助解决单一模块方法所遇到的某些问题： Model（模型） 模型包含应用程序的核心功能。模型封装了应用程序的状态。有时它包含的唯一功能就是状态。它对视图或控制器一无所知。 View（视图） 视图提供模型的表示。它是应用程序的 外观。视图可以访问模型的读方法，但不能访问写方法。此外，它对控制器一无所知。当更改模型时，视图

13、应得到通知。 Controller（控制器） 控制器对用户的输入作出反应。它创建并设置模型。 MVC Model 2Web 向软件开发人员提出了一些特有的挑战，最明显的就是客户机和服务器的无状态连接。这种无状态行为使得模型很难将更改通知视图。在 Web 上，为了发现对应用程序状态的修改，浏览器必须重新查询服务器。另一个重大变化是实现视图所用的技术与实现模型或控制器的技术不同。当然，我们可以使用 Java（或者 PERL、C/C+ 或别的语言）代码生成 HTML。这种方法有几个缺点： Java 程序员应该开发服务，而不是 HTML。 更改布局时需要更改代码。 服务的用户应该能够创建网页来满足它们

14、的特定需要。 网页设计人员不能直接参与网页开发。 嵌在代码中的 HTML 很难看。 对于 Web，需要修改标准的 MVC 形式。图 4 显示了 MVC 的 Web 改写版，通常也称为 MVC Model 2 或 MVC 2。图 4. MVC Model 2Struts，MVC 2 的一种实现Struts 是一组相互协作的类、servlet 和 JSP 标记，它们组成一个可重用的 MVC 2 设计。这个定义表示 Struts 是一个框架，而不是一个库，但 Struts 也包含了丰富的标记库和独立于该框架工作的实用程序类。图 5 显示了 Struts 的一个概览。图 5. Struts 概览Str

15、uts 概览 Client browser（客户浏览器） 来自客户浏览器的每个 HTTP 请求创建一个事件。Web 容器将用一个 HTTP 响应作出响应。 Controller（控制器） 控制器接收来自浏览器的请求，并决定将这个请求发往何处。就 Struts 而言，控制器是以 servlet 实现的一个命令设计模式。 struts-config.xml 文件配置控制器。 业务逻辑 业务逻辑更新模型的状态，并帮助控制应用程序的流程。就 Struts 而言，这是通过作为实际业务逻辑“瘦”包装的 Action 类完成的。 Model（模型）的状态 模型表示应用程序的状态。业务对象更新应用程序的状态。

16、ActionForm bean 在会话级或请求级表示模型的状态，而不是在持久级。JSP 文件使用 JSP 标记读取来自 ActionForm bean 的信息。 View（视图） 视图就是一个 JSP 文件。其中没有流程逻辑，没有业务逻辑，也没有模型信息 - 只有标记。标记是使 Struts 有别于其他框架（如 Velocity）的因素之一。 详细分析 Struts图 6 显示的是 org.apache.struts.action 包的一个最简 UML 图。图 6 显示了 ActionServlet (Controller)、 ActionForm (Form State) 和 Action

17、(Model Wrapper) 之间的最简关系。图 6. Command (ActionServlet) 与 Model (Action & ActionForm) 之间的关系的 UML 图ActionServlet 类 您还记得函数映射的日子吗？在那时，您会将某些输入事件映射到一个函数指针上。如果您对此比较熟悉，您会将配置信息放入一个文件，并在运行时加载这个文件。函数指针数组曾经是用 C 语言进行结构化编程的很好方法。现在好多了，我们有了 Java 技术、XML、J2EE，等等。Struts 的控制器是将事件（事件通常是 HTTP post）映射到类的一个 servlet。正如您所料 - 控

18、制器使用配置文件以使您不必对这些值进行硬编码。时代变了，但方法依旧。ActionServlet 是该 MVC 实现的 Command 部分，它是这一框架的核心。 ActionServlet (Command) 创建并使用 Action 、 ActionForm 和 ActionForward 。如前所述， struts-config.xml 文件配置该 Command。在创建 Web 项目时，您将扩展 Action 和 ActionForm 来解决特定的问题。文件 struts-config.xml 指示 ActionServlet 如何使用这些扩展的类。这种方法有几个优点： 应用程序的整个逻

19、辑流程都存储在一个分层的文本文件中。这使得人们更容易查看和理解它，尤其是对于大型应用程序而言。 网页设计人员不必费力地阅读 Java 代码来理解应用程序的流程。 Java 开发人员也不必在更改流程以后重新编译代码。 可以通过扩展 ActionServlet 来添加 Command 功能。ActionForm 类 ActionForm 维护 Web 应用程序的会话状态。 ActionForm 是一个抽象类，必须为每个输入表单模型创建该类的子类。当我说 输入表单模型 时,是指 ActionForm 表示的是由 HTML 表单设置或更新的一般意义上的数据。例如，您可能有一个由 HTML 表单设置的

20、UserActionForm 。Struts 框架将执行以下操作： 检查 UserActionForm 是否存在；如果不存在，它将创建该类的一个实例。 Struts 将使用 HttpServletRequest 中相应的域设置 UserActionForm 的状态。没有太多讨厌的 request.getParameter() 调用。例如，Struts 框架将从请求流中提取 fname ，并调用 UserActionForm.setFname() 。 Struts 框架在将 UserActionForm 传递给业务包装 UserAction 之前将更新它的状态。 在将它传递给 Action 类之

21、前，Struts 还会对 UserActionForm 调用 validation() 方法进行表单状态验证。 注： 这并不总是明智之举。别的网页或业务可能使用 UserActionForm ，在这些地方，验证可能有所不同。在 UserAction 类中进行状态验证可能更好。 可在会话级维护 UserActionForm 。 注： struts-config.xml 文件控制 HTML 表单请求与 ActionForm 之间的映射关系。 可将多个请求映射到 UserActionForm 。 UserActionForm 可跨多页进行映射，以执行诸如向导之类的操作。 Action 类 Actio

22、n 类是业务逻辑的一个包装。 Action 类的用途是将 HttpServletRequest 转换为业务逻辑。要使用 Action ，请创建它的子类并覆盖 process() 方法。ActionServlet (Command) 使用 perform() 方法将参数化的类传递给 ActionForm 。仍然没有太多讨厌的 request.getParameter() 调用。当事件进展到这一步时，输入表单数据（或 HTML 表单数据）已被从请求流中提取出来并转移到 ActionForm 类中。注：扩展 Action 类时请注意简洁。 Action 类应该控制应用程序的流程，而不应该控制应用程序

23、的逻辑。通过将业务逻辑放在单独的包或 EJB 中，我们就可以提供更大的灵活性和可重用性。考虑 Action 类的另一种方式是 Adapter 设计模式。 Action 的用途是“将类的接口转换为客户机所需的另一个接口。Adapter 使类能够协同工作，如果没有 Adapter，则这些类会因为不兼容的接口而无法协同工作。”（摘自 Gof 所著的 Design Patterns - Elements of Reusable OO Software ）。本例中的客户机是 ActionServlet ，它对我们的具体业务类接口一无所知。因此，Struts 提供了它能够理解的一个业务接口，即 Actio

24、n 。通过扩展 Action ，我们使得我们的业务接口与 Struts 业务接口保持兼容。（一个有趣的发现是， Action 是类而不是接口）。 Action 开始为一个接口，后来却变成了一个类。真是金无足赤。）Error 类 UML 图（图 6）还包括 ActionError 和 ActionErrors 。 ActionError 封装了单个错误消息。 ActionErrors 是 ActionError 类的容器，View 可以使用标记访问这些类。 ActionError 是 Struts 保持错误列表的方式。图 7. Command (ActionServlet) 与 Model (A

25、ction) 之间的关系的 UML 图ActionMapping 类 输入事件通常是在 HTTP 请求表单中发生的，servlet 容器将 HTTP 请求转换为 HttpServletRequest 。控制器查看输入事件并将请求分派给某个 Action 类。 struts-config.xml 确定 Controller 调用哪个 Action 类。 struts-config.xml 配置信息被转换为一组 ActionMapping ，而后者又被放入 ActionMappings 容器中。（您可能尚未注意到这一点，以 s结尾的类就是容器）ActionMapping 包含有关特定事件如何映射到

26、特定 Action 的信息。 ActionServlet (Command) 通过 perform() 方法将 ActionMapping 传递给 Action 类。这样就使 Action 可访问用于控制流程的信息。ActionMappings ActionMappings 是 ActionMapping 对象的一个集合。再访邮件列表样例下面我们看一下 Struts 是如何解决困扰 join.jsp 的这些问题的。改写后的方案由两个项目组成。第一个项目包含应用程序的逻辑部分，这个应用程序是独立于 Web 应用程序的。这个独立层可能是用 EJB 技术实现的公共服务层。为了便于说明，我使用 Ant

27、 构建进程创建了一个称为 business 的包。有几个原因促使我们使用独立的业务层： 划分责任 单独的包使管理人员能够在开发小组内委派责任。这也有助于提高开发人员的责任心。 通用件 我们设想开发人员将这个包看作一个商业软件。将它放在另外的包中使它更像通用件。这个包可能是通用件，也可能是由组织内部的另一个小组开发的。 避免不必要的构建和单元测试。 分开的构建进程有助于避免不必要的构建和单元测试。 使用接口开发 在进行开发和避免不必要的耦合时，它有助于从接口的观点来思考问题。这是极重要的一个方面。当开发您自己的业务包时，这些业务类不应该关心到底是 Web 应用程序执行调用，还是独立应用程序执行调用。因此，应该避免在业务逻辑层使用对 servlet API 或 Struts API 调用的任何引用。 稳定性 并不是每个组