struts2的核心和工作原理

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李序锴
2017.11.09 15:38* 字数 1732

Struts 2定义:Struts 2是一个基于MVC设计模式的Web应用框架,它本质上相当于一个servlet,在MVC设计模式中,Struts 2作为控制器(Controller)来建立模型与视图的数据交互。Struts 2是Struts的下一代产品,是在 struts 1和WebWork的技术基础上进行了合并的全新的Struts 2框架。其全新的Struts 2的体系结构与Struts 1的体系结构差别巨大。Struts 2以WebWork为核心,采用拦截器的机制来处理用户的请求,这样的设计也使得业务逻辑控制器能够与Servlet API完全脱离开,所以Struts 2可以理解为WebWork的更新产品。虽然从Struts 1到Struts 2有着太大的变化,但是相对于WebWork,Struts 2的变化很小。

在学习struts2之前,首先我们要明白使用struts2的目的是什么?它能给我们带来什么样的好处?

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模式的好处就不再提了。

技术优势

Struts2有两方面的技术优势

一是所有的Struts 2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有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Struts 2有这样目标,并且有这样的优势,所以,这是我们学习Struts 2的理由,下面,我们在深入剖析一下Struts 2的工作原理。

工作原理

Struts 2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Struts 2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Struts 2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

public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain) throws IOException, ServletException ...{  
        HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;  
        HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) res;  
        ServletContext servletContext = filterConfig.getServletContext();  
        // 在这里处理了HttpServletRequest和HttpServletResponse。  
        DispatcherUtils du = DispatcherUtils.getInstance();  
        du.prepare(request, response);//正如这个方法名字一样进行locale、encoding以及特殊request parameters设置  
        try ...{  
            request = du.wrapRequest(request, servletContext);//对request进行包装  
        } catch (IOException e) ...{  
            String message = "Could not wrap servlet request with MultipartRequestWrapper!";  
            LOG.error(message, e);  
            throw new ServletException(message, e);  
        }  
                ActionMapperIF mapper = ActionMapperFactory.getMapper();//得到action的mapper  
        ActionMapping mapping = mapper.getMapping(request);// 得到action 的 mapping  
        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 ("true".equals(Configuration.get(WebWorkConstants.WEBWORK_SERVE_STATIC_CONTENT))   
                    && resourcePath.startsWith("/webwork")) ...{  
                String name = resourcePath.substring("/webwork".length());  
                findStaticResource(name, response);  
            } else ...{  
                // this is a normal request, let it pass through  
                chain.doFilter(request, response);  
            }  
            // WW did its job here  
            return;  
        }  
        Object o = null;  
        try ...{  
            //setupContainer(request);  
            o = beforeActionInvocation(request, servletContext);  
//整个框架最最核心的方法,下面分析  
            du.serviceAction(request, response, servletContext, mapping);  
        } finally ...{  
            afterActionInvocation(request, servletContext, o);  
            ActionContext.setContext(null);  
        }  
    }  
du.serviceAction(request, response, servletContext, mapping);  
//这个方法询问ActionMapper是否需要调用某个Action来处理这个(request)请求,如果ActionMapper决定需要调用某个Action,FilterDispatcher把请求的处理交给ActionProxy  
   
public void serviceAction(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, String namespace, String actionName, Map requestMap, Map parameterMap, Map sessionMap, Map applicationMap) ...{   
        HashMap extraContext = createContextMap(requestMap, parameterMap, sessionMap, applicationMap, request, response, getServletConfig());  //实例化Map请求 ,询问ActionMapper是否需要调用某个Action来处理这个(request)请求  
        extraContext.put(SERVLET_DISPATCHER, this);   
        OgnlValueStack stack = (OgnlValueStack) request.getAttribute(ServletActionContext.WEBWORK_VALUESTACK_KEY);   
        if (stack != null) ...{   
            extraContext.put(ActionContext.VALUE_STACK,new OgnlValueStack(stack));   
        }   
        try ...{   
            ActionProxy proxy = ActionProxyFactory.getFactory().createActionProxy(namespace, actionName, extraContext);   
//这里actionName是通过两道getActionName解析出来的, FilterDispatcher把请求的处理交给ActionProxy,下面是ServletDispatcher的 TODO:   
            request.setAttribute(ServletActionContext.WEBWORK_VALUESTACK_KEY, proxy.getInvocation().getStack());   
            proxy.execute();   
         //通过代理模式执行ActionProxy  
            if (stack != null)...{   
                request.setAttribute(ServletActionContext.WEBWORK_VALUESTACK_KEY,stack);   
            }   
        } catch (ConfigurationException e) ...{   
            log.error("Could not find action", e);   
            sendError(request, response, HttpServletResponse.SC_NOT_FOUND, e);   
        } catch (Exception e) ...{   
            log.error("Could not execute action", e);   
            sendError(request, response, HttpServletResponse.SC_INTERNAL_SERVER_ERROR, e);   
        }   
}   

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="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="externalRef"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.ExternalReferencesInterceptor"/>  
           <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="sessionAutowiring"class="org.apache.struts2.spring.interceptor.SessionContextAutowiringInterceptor"/>  
           <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="jsonValidation"class="org.apache.struts2.interceptor.validation.JSONValidationInterceptor"/>  
           <interceptornameinterceptorname="annotationWorkflow"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.annotations.AnnotationWorkflowInterceptor"/> 
</interceptors>

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;  
   
publicclassAuthorizationInterceptor extends AbstractInterceptor {  
   
    @Override  
    public Stringintercept(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-refnameinterceptor-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,Struts 2和Struts 1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!

参考文章:http://blog.csdn.net/laner0515/article/details/27692673/

Java进阶篇
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