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struts2拦截器详解

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 guanfang508
发布于 2016/05/09 10:35
字数 2708
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在之前的文章中,我们已经涉及到了拦截器(Interceptor)的概念。 

downpour 写道

拦截器是AOP中的概念,它本身是一段代码,可以通过定义“织入点”,来指定拦截器的代码在“织入点”的前后执行,从而起到拦截的作用。正如上面 Struts2的Reference中讲述的,Struts2的Interceptor,其拦截的对象是Action代码,可以定义在Action代码之前或者之后执行拦截器的代码。



接下来,我们将重点讨论一下Struts2中的拦截器的内部结构和执行顺序,并结合源码进行分析。 

Interceptor结构 
我们可以发现,Struts2的Interceptor一层一层,把Action包裹在最里面。这样的结构,大概有以下一些特点: 
1. 整个结构就如同一个堆栈,除了Action以外,堆栈中的其他元素是Interceptor 
2. Action位于堆栈的底部。由于堆栈"先进后出"的特性,如果我们试图把Action拿出来执行,我们必须首先把位于Action上端的Interceptor拿出来执行。这样,整个执行就形成了一个递归调用 
3. 每个位于堆栈中的Interceptor,除了需要完成它自身的逻辑,还需要完成一个特殊的执行职责。这个执行职责有3种选择: 

1) 中止整个执行,直接返回一个字符串作为resultCode 

2) 通过递归调用负责调用堆栈中下一个Interceptor的执行 

3) 如果在堆栈内已经不存在任何的Interceptor,调用Action 

Struts2的拦截器结构的设计,实际上是一个典型的责任链模式的应用。首先将整个执行划分成若干相同类型的元素,每个元素具备不同的逻辑责任,并将他们纳入到一个链式的数据结构中(我们可以把堆栈结构也看作是一个递归的链式结构),而每个元素又有责任负责链式结构中下一个元素的执行调用。 

这样的设计,从代码重构的角度来看,实际上是将一个复杂的系统,分而治之,从而使得每个部分的逻辑能够高度重用并具备高度可扩展性。所以,Interceptor结构实在是Struts2/Xwork设计中的精华之笔。 

Interceptor执行分析 

Interceptor的定义 

我们来看一下Interceptor的接口的定义: 

Java代码  

  1. public interface Interceptor extends Serializable {  

  2.   

  3.     /** 

  4.      * Called to let an interceptor clean up any resources it has allocated. 

  5.      */  

  6.     void destroy();  

  7.   

  8.     /** 

  9.      * Called after an interceptor is created, but before any requests are processed using 

  10.      * {@link #intercept(com.opensymphony.xwork2.ActionInvocation) intercept} , giving 

  11.      * the Interceptor a chance to initialize any needed resources. 

  12.      */  

  13.     void init();  

  14.   

  15.     /** 

  16.      * Allows the Interceptor to do some processing on the request before and/or after the rest of the processing of the 

  17.      * request by the {@link ActionInvocation} or to short-circuit the processing and just return a String return code. 

  18.      * 

  19.      * @return the return code, either returned from {@link ActionInvocation#invoke()}, or from the interceptor itself. 

  20.      * @throws Exception any system-level error, as defined in {@link com.opensymphony.xwork2.Action#execute()}. 

  21.      */  

  22.     String intercept(ActionInvocation invocation) throws Exception;  

  23. }  



Interceptor的接口定义没有什么特别的地方,除了init和destory方法以外,intercept方法是实现整个拦截器机制的核心方法。而它所依赖的参数ActionInvocation则是我们之前章节中曾经提到过的著名的Action调度者。 

我们再来看看一个典型的Interceptor的抽象实现类: 

Java代码  

  1. public abstract class AroundInterceptor extends AbstractInterceptor {  

  2.       

  3.     /* (non-Javadoc) 

  4.      * @see com.opensymphony.xwork2.interceptor.AbstractInterceptor#intercept(com.opensymphony.xwork2.ActionInvocation) 

  5.      */  

  6.     @Override  

  7.     public String intercept(ActionInvocation invocation) throws Exception {  

  8.         String result = null;  

  9.   

  10.         before(invocation);  

  11.         // 调用下一个拦截器,如果拦截器不存在,则执行Action  

  12.         result = invocation.invoke();  

  13.         after(invocation, result);  

  14.   

  15.         return result;  

  16.     }  

  17.       

  18.     public abstract void before(ActionInvocation invocation) throws Exception;  

  19.   

  20.     public abstract void after(ActionInvocation invocation, String resultCode) throws Exception;  

  21.   

  22. }  



在这个实现类中,实际上已经实现了最简单的拦截器的雏形。或许大家对这样的代码还比较陌生,这没有关系。我在这里需要指出的是一个很重要的方法invocation.invoke()。这是ActionInvocation中的方法,而ActionInvocation是Action调度者,所以这个方法具备以下2层含义: 

1. 如果拦截器堆栈中还有其他的Interceptor,那么invocation.invoke()将调用堆栈中下一个Interceptor的执行。 

2. 如果拦截器堆栈中只有Action了,那么invocation.invoke()将调用Action执行。 

所以,我们可以发现,invocation.invoke()这个方法其实是整个拦截器框架的实现核心。基于这样的实现机制,我们还可以得到下面2个非常重要的推论: 

1. 如果在拦截器中,我们不使用invocation.invoke()来完成堆栈中下一个元素的调用,而是直接返回一个字符串作为执行结果,那么整个执行将被中止。 

2. 我们可以以invocation.invoke()为界,将拦截器中的代码分成2个部分,在invocation.invoke()之前的代码,将会在Action之前被依次执行,而在invocation.invoke()之后的代码,将会在Action之后被逆序执行。 

由此,我们就可以通过invocation.invoke()作为Action代码真正的拦截点,从而实现AOP。 

Interceptor拦截类型 

从上面的分析,我们知道,整个拦截器的核心部分是invocation.invoke()这个函数的调用位置。事实上,我们也正式根据这句代码的调用位置,来进行拦截类型的区分的。在Struts2中,Interceptor的拦截类型,分成以下三类: 

1. before 

before拦截,是指在拦截器中定义的代码,它们存在于invocation.invoke()代码执行之前。这些代码,将依照拦截器定义的顺序,顺序执行。 

2. after 

after拦截,是指在拦截器中定义的代码,它们存在于invocation.invoke()代码执行之后。这些代码,将一招拦截器定义的顺序,逆序执行。 

3. PreResultListener 

有的时候,before拦截和after拦截对我们来说是不够的,因为我们需要在Action执行完之后,但是还没有回到视图层之前,做一些事情。Struts2同样支持这样的拦截,这种拦截方式,是通过在拦截器中注册一个PreResultListener的接口来实现的。 

Java代码  

  1. public interface PreResultListener {  

  2.   

  3.     /** 

  4.      * This callback method will be called after the Action execution and before the Result execution. 

  5.      * 

  6.      * @param invocation 

  7.      * @param resultCode 

  8.      */  

  9.     void beforeResult(ActionInvocation invocation, String resultCode);  

  10. }  



在这里,我们看到,Struts2能够支持如此多的拦截类型,与其本身的数据结构和整体设计有很大的关系。正如我在之前的文章中所提到的: 

downpour 写道

因为Action是一个普通的Java类,而不是一个Servlet类,完全脱离于Web容器,所以我们就能够更加方便地对Control层进行合理的层次设计,从而抽象出许多公共的逻辑,并将这些逻辑脱离出Action对象本身。



我们可以看到,Struts2对于整个执行的划分,从Interceptor到Action一直到Result,每一层都职责明确。不仅如此,Struts2还为每一个层次之前都设立了恰如其分的插入点。使得整个Action层的扩展性得到了史无前例的提升。

Interceptor执行顺序 

Interceptor的执行顺序或许是我们在整个过程中最最关心的部分。根据上面所提到的概念,我们实际上已经能够大致明白了Interceptor的执行机理。我们来看看Struts2的Reference对Interceptor执行顺序的一个形象的例子。 

如果我们有一个interceptor-stack的定义如下: 

Xml代码  

  1. <interceptor-stack name="xaStack">  

  2.   <interceptor-ref name="thisWillRunFirstInterceptor"/>  

  3.   <interceptor-ref name="thisWillRunNextInterceptor"/>  

  4.   <interceptor-ref name="followedByThisInterceptor"/>  

  5.   <interceptor-ref name="thisWillRunLastInterceptor"/>  

  6. </interceptor-stack>  


在这里,我稍微改了一下Struts2的Reference中的执行顺序示例,使得整个执行顺序更加能够被理解。我们可以看到,递归调用保证了各种各样的拦截类型的执行能够井井有条。 

请注意在这里,每个拦截器中的代码的执行顺序,在Action之前,拦截器的执行顺序与堆栈中定义的一致;而在Action和Result之后,拦截器的执行顺序与堆栈中定义的顺序相反。 

源码解析 

接下来我们就来看看源码,看看Struts2是如何保证拦截器、Action与Result三者之间的执行顺序的。 
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之前我曾经提到,ActionInvocation是Struts2中的调度器,所以事实上,这些代码的调度执行,是在ActionInvocation的实现类中完成的,这里,我抽取了DefaultActionInvocation中的invoke()方法,它将向我们展示一切。 

Java代码  

  1. /** 

  2.  * @throws ConfigurationException If no result can be found with the returned code 

  3.  */  

  4. public String invoke() throws Exception {  

  5.     String profileKey = "invoke: ";  

  6.     try {  

  7.         UtilTimerStack.push(profileKey);  

  8.               

  9.         if (executed) {  

  10.             throw new IllegalStateException("Action has already executed");  

  11.         }  

  12.         // 依次调用拦截器堆栈中的拦截器代码执行  

  13.         if (interceptors.hasNext()) {  

  14.             final InterceptorMapping interceptor = (InterceptorMapping) interceptors.next();  

  15.             UtilTimerStack.profile("interceptor: "+interceptor.getName(),   

  16.                     new UtilTimerStack.ProfilingBlock<String>() {  

  17.                         public String doProfiling() throws Exception {  

  18.                          // 将ActionInvocation作为参数,调用interceptor中的intercept方法执行  

  19.                             resultCode = interceptor.getInterceptor().intercept(DefaultActionInvocation.this);  

  20.                             return null;  

  21.                         }  

  22.             });  

  23.         } else {  

  24.             resultCode = invokeActionOnly();  

  25.         }  

  26.   

  27.         // this is needed because the result will be executed, then control will return to the Interceptor, which will  

  28.         // return above and flow through again  

  29.         if (!executed) {  

  30.             // 执行PreResultListener  

  31.             if (preResultListeners != null) {  

  32.                 for (Iterator iterator = preResultListeners.iterator();  

  33.                     iterator.hasNext();) {  

  34.                     PreResultListener listener = (PreResultListener) iterator.next();  

  35.                           

  36.                     String _profileKey="preResultListener: ";  

  37.                     try {  

  38.                             UtilTimerStack.push(_profileKey);  

  39.                             listener.beforeResult(this, resultCode);  

  40.                     }  

  41.                     finally {  

  42.                             UtilTimerStack.pop(_profileKey);  

  43.                     }  

  44.                 }  

  45.             }  

  46.   

  47.             // now execute the result, if we're supposed to  

  48.             // action与interceptor执行完毕,执行Result  

  49.             if (proxy.getExecuteResult()) {  

  50.                 executeResult();  

  51.             }  

  52.   

  53.             executed = true;  

  54.         }  

  55.   

  56.         return resultCode;  

  57.     }  

  58.     finally {  

  59.         UtilTimerStack.pop(profileKey);  

  60.     }  

  61. }  



从源码中,我们可以看到,我们之前提到的Struts2的Action层的4个不同的层次,在这个方法中都有体现,他们分别是:拦截器(Interceptor)、Action、PreResultListener和Result。在这个方法中,保证了这些层次的有序调用和执行。由此我们也可以看出Struts2在Action层次设计上的众多考虑,每个层次都具备了高度的扩展性和插入点,使得程序员可以在任何喜欢的层次加入自己的实现机制改变Action的行为。 

在这里,需要特别强调的,是其中拦截器部分的执行调用: 

Java代码  

  1. resultCode = interceptor.getInterceptor().intercept(DefaultActionInvocation.this);  



表面上,它只是执行了拦截器中的intercept方法,如果我们结合拦截器来看,就能看出点端倪来: 

Java代码  

  1. public String intercept(ActionInvocation invocation) throws Exception {  

  2.     String result = null;  

  3.   

  4.         before(invocation);  

  5.         // 调用invocation的invoke()方法,在这里形成了递归调用  

  6.         result = invocation.invoke();  

  7.         after(invocation, result);  

  8.   

  9.         return result;  

  10. }  



原来在intercept()方法又对ActionInvocation的invoke()方法进行递归调用,ActionInvocation循环嵌套在intercept()中,一直到语句result = invocation.invoke()执行结束。这样,Interceptor又会按照刚开始执行的逆向顺序依次执行结束。 
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一个有序链表,通过递归调用,变成了一个堆栈执行过程,将一段有序执行的代码变成了2段执行顺序完全相反的代码过程,从而巧妙地实现了AOP。这也就成为了Struts2的Action层的AOP基础。

© 著作权归作者所有

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