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struts2的核心和工作原理

白志华
 白志华
发布于 2015/09/28 15:27
字数 1899
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设计目标

    Struts设计的第一目标就是使MVC模式应用于web程序设计。在这儿MVC模式的好处就不在提了。

技术优势

    Struts2有两方面的技术优势,一是所有的Struts2应用程序都是基于client/server HTTP交换协议,The Java Servlet API揭示了Java Servlet只是Java API的一个很小子集,这样我们可以在业务逻辑部分使用功能强大的Java语言进行程序设计。

    二是提供了对MVC的一个清晰的实现,这一实现包含了很多参与对所以请求进行处理的关键组件,如:拦截器、OGNL表达式语言、堆栈。

    因为struts2有这样目标,并且有这样的优势,所以,这是我们学习struts2的理由,下面,我们在深入剖析一下struts的工作原理。

工作原理

    Struts2的工作原理可以用下面这张图来描述,下面我们分步骤介绍一下每一步的核心内容


    一个请求在Struts2框架中的处理大概分为以下几个步骤 

1、客户端初始化一个指向Servlet容器(例如Tomcat)的请求

2、这个请求经过一系列的过滤器(Filter)(这些过滤器中有一个叫做ActionContextCleanUp的可选过滤器,这个过滤器对于Struts2和其他框架的集成很有帮助,例如:SiteMesh Plugin)。

3、接着FilterDispatcher被调用,FilterDispatcher询问ActionMapper来决定这个请是否需要调用某个Action 

    FilterDispatcher是控制器的核心,就是mvc中c控制层的核心。下面粗略的分析下我理解的FilterDispatcher工作流程和原理:FilterDispatcher进行初始化并启用核心doFilter

    /**
     * Process an action or handle a request a static resource.
     * <p/>
     * The filter tries to match the request to an action mapping.
     * If mapping is found, the action processes is delegated to the dispatcher's serviceAction method.
     * If action processing fails, doFilter will try to create an error page via the dispatcher.
     * <p/>
     * Otherwise, if the request is for a static resource,
     * the resource is copied directly to the response, with the appropriate caching headers set.
     * <p/>
     * If the request does not match an action mapping, or a static resource page,
     * then it passes through.
     *
     * @see javax.servlet.Filter#doFilter(javax.servlet.ServletRequest, javax.servlet.ServletResponse, javax.servlet.FilterChain)
     */
    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {

        showDeprecatedWarning();

        HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;
        HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) res;
        ServletContext servletContext = getServletContext();

        String timerKey = "FilterDispatcher_doFilter: ";
        try {

            // FIXME: this should be refactored better to not duplicate work with the action invocation
            ValueStack stack = dispatcher.getContainer().getInstance(ValueStackFactory.class).createValueStack();
            ActionContext ctx = new ActionContext(stack.getContext());
            ActionContext.setContext(ctx);

            UtilTimerStack.push(timerKey);
            request = prepareDispatcherAndWrapRequest(request, response);
            ActionMapping mapping;
            try {
                mapping = actionMapper.getMapping(request, dispatcher.getConfigurationManager());
            } catch (Exception ex) {
                log.error("error getting ActionMapping", ex);
                dispatcher.sendError(request, response, servletContext, HttpServletResponse.SC_INTERNAL_SERVER_ERROR, ex);
                return;
            }

            if (mapping == null) {
                // there is no action in this request, should we look for a static resource?
                String resourcePath = RequestUtils.getServletPath(request);

                if ("".equals(resourcePath) && null != request.getPathInfo()) {
                    resourcePath = request.getPathInfo();
                }

                if (staticResourceLoader.canHandle(resourcePath)) {
                    staticResourceLoader.findStaticResource(resourcePath, request, response);
                } else {
                    // this is a normal request, let it pass through
                    chain.doFilter(request, response);
                }
                // The framework did its job here
                return;
            }

            dispatcher.serviceAction(request, response, servletContext, mapping);

        } finally {
            dispatcher.cleanUpRequest(request);
            try {
                ActionContextCleanUp.cleanUp(req);
            } finally {
                UtilTimerStack.pop(timerKey);
            }
            devModeOverride.remove();
        }
    }

4、如果ActionMapper决定需要调用某个Action,FilterDispatcher把请求的处理交给ActionProxy 

5、ActionProxy通过ConfigurationManager询问框架的配置文件,找到需要调用的Action类 ,这里,我们一般是从struts.xml配置中读取。

6、ActionProxy创建一个ActionInvocation的实例。

7、ActionInvocation实例使用命名模式来调用,在调用Action的过程前后,涉及到相关拦截器(Intercepter)的调用。

   下面我们来看看ActionInvocation是如何工作的:

    ActionInvocation是Xworks 中Action 调度的核心。而对Interceptor 的调度,也正是由ActionInvocation负责。ActionInvocation 是一个接口,而DefaultActionInvocation 则是Webwork 对ActionInvocation的默认实现。

    Interceptor的调度流程大致如下:

    1)ActionInvocation初始化时,根据配置,加载Action相关的所有Interceptor。

    2) 通过ActionInvocation.invoke方法调用Action实现时,执行Interceptor。

    Interceptor将很多功能从我们的Action中独立出来,大量减少了我们Action的代码,独立出来的行为具有很好的重用性。XWork、WebWork的许多功能都是有Interceptor实现,可以在配置文件中组装Action用到的Interceptor,它会按照你指定的顺序,在Action执行前后运行。

    这里,我们简单的介绍一下Interceptor

    在struts2中自带了很多拦截器,在struts2-core-2.1.6.jar这个包下的struts-default.xml中我们可以发现:

       <interceptors>
            <interceptor name="alias" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.AliasInterceptor"/>
            <interceptor name="autowiring" class="com.opensymphony.xwork2.spring.interceptor.ActionAutowiringInterceptor"/>
            <interceptor name="chain" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.ChainingInterceptor"/>
            <interceptor name="conversionError" class="org.apache.struts2.interceptor.StrutsConversionErrorInterceptor"/>
            <interceptor name="cookie" class="org.apache.struts2.interceptor.CookieInterceptor"/>
            <interceptor name="cookieProvider" class="org.apache.struts2.interceptor.CookieProviderInterceptor"/>
            <interceptor name="clearSession" class="org.apache.struts2.interceptor.ClearSessionInterceptor" />
            <interceptor name="createSession" class="org.apache.struts2.interceptor.CreateSessionInterceptor" />
            <interceptor name="debugging" class="org.apache.struts2.interceptor.debugging.DebuggingInterceptor" />
            <interceptor name="execAndWait" class="org.apache.struts2.interceptor.ExecuteAndWaitInterceptor"/>
            <interceptor name="exception" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.ExceptionMappingInterceptor"/>
            <interceptor name="fileUpload" class="org.apache.struts2.interceptor.FileUploadInterceptor"/>
            <interceptor name="i18n" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.I18nInterceptor"/>
            <interceptor name="logger" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.LoggingInterceptor"/>
            <interceptor name="modelDriven" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.ModelDrivenInterceptor"/>
            <interceptor name="scopedModelDriven" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.ScopedModelDrivenInterceptor"/>
            <interceptor name="params" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.ParametersInterceptor"/>
            <interceptor name="actionMappingParams" class="org.apache.struts2.interceptor.ActionMappingParametersInteceptor"/>
            <interceptor name="prepare" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.PrepareInterceptor"/>
            <interceptor name="staticParams" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.StaticParametersInterceptor"/>
            <interceptor name="scope" class="org.apache.struts2.interceptor.ScopeInterceptor"/>
            <interceptor name="servletConfig" class="org.apache.struts2.interceptor.ServletConfigInterceptor"/>
            <interceptor name="timer" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.TimerInterceptor"/>
            <interceptor name="token" class="org.apache.struts2.interceptor.TokenInterceptor"/>
            <interceptor name="tokenSession" class="org.apache.struts2.interceptor.TokenSessionStoreInterceptor"/>
            <interceptor name="validation" class="org.apache.struts2.interceptor.validation.AnnotationValidationInterceptor"/>
            <interceptor name="workflow" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.DefaultWorkflowInterceptor"/>
            <interceptor name="store" class="org.apache.struts2.interceptor.MessageStoreInterceptor" />
            <interceptor name="checkbox" class="org.apache.struts2.interceptor.CheckboxInterceptor" />
            <interceptor name="profiling" class="org.apache.struts2.interceptor.ProfilingActivationInterceptor" />
            <interceptor name="roles" class="org.apache.struts2.interceptor.RolesInterceptor" />
            <interceptor name="annotationWorkflow" class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.annotations.AnnotationWorkflowInterceptor" />
            <interceptor name="multiselect" class="org.apache.struts2.interceptor.MultiselectInterceptor" />
            <interceptor name="deprecation" class="org.apache.struts2.interceptor.DeprecationInterceptor" />
            ......

    对于sturts2自带的拦截器,使用起来就相对比较方便了,我们只需要在struts.xml的action标签中加入<interceptor-ref name=" logger " />并且struts.xml扩展struts-default,就可以使用,

    如果是要自定义拦截器,首先需要写一个拦截器的类:

package ceshi;
import com.opensymphony.xwork2.ActionInvocation;
import com.opensymphony.xwork2.interceptor.AbstractInterceptor;
 
public class AuthorizationInterceptor extends AbstractInterceptor {
    @Override
    public String intercept(ActionInvocation ai)throws Exception {     
           System.out.println("abc");
            return ai.invoke();          
    }
}

    并且在struts.xml中进行配置

<!DOCTYPEstruts PUBLIC
"-//Apache SoftwareFoundation//DTD Struts Configuration 2.0//EN"
"http://struts.apache.org/dtds/struts-2.0.dtd">
 
<struts>
    <package name="test"extends="struts-default">
     <interceptors>
      <interceptor name="abc"class ="ceshi.AuthorizationInterceptor"/>
    </interceptors>
        <action name="TestLogger"class="vaannila.TestLoggerAction">
           <interceptor-refname="abc"/>
           <result name="success">/success.jsp</result>
           </action>
    </package>
</struts>

8、一旦Action执行完毕,ActionInvocation负责根据struts.xml中的配置找到对应的返回结果。返回结果通常是(但不总是,也可能是另外的一个Action链)一个需要被表示的JSP或者FreeMarker的模版。在表示的过程中可以使用Struts2 框架中继承的标签。在这个过程中需要涉及到ActionMapper。

在上述过程中所有的对象(Action,Results,Interceptors,等)都是通过ObjectFactory来创建的。


Struts2和struts1的比较

    struts2相对于struts1来说简单了很多,并且功能强大了很多,我们可以从几个方面来看:

    从体系结构来看:struts2大量使用拦截器来出来请求,从而允许与业务逻辑控制器与servlet-api分离,避免了侵入性;而struts1.x在action中明显的侵入了servlet-api.

    从线程安全分析:struts2.x是线程安全的,每一个对象产生一个实例,避免了线程安全问题;而struts1.x在action中属于单线程。

    性能方面:struts2.x测试可以脱离web容器,而struts1.x依赖servlet-api,测试需要依赖web容器。

    请求参数封装对比:struts2.x使用ModelDriven模式,这样我们 直接 封装model对象,无需要继承任何struts2的基类,避免了侵入性。

    标签的优势:标签库几乎可以完全替代JSTL的标签库,并且 struts2.x支持强大的ognl表达式。

    当然,struts2和struts1相比,在文件上传,数据校验等方面也方便了好多。在这就不详谈了。

    

    一个比较优秀的框架可以帮着我们更高效,稳定的开发合格的产品,不过我们也不要依赖框架,我们只要理解了思想,设计模式,我们可以自己扩展功能,不然就要永远让别人牵着走了!


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